KR102063097B1 - Electrical leak detecting apparatus and electrical leak detecting method for improving the electrical leak detecting accuracy - Google Patents

Electrical leak detecting apparatus and electrical leak detecting method for improving the electrical leak detecting accuracy Download PDF

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Abstract

본 개시의 일 실시예에 따라 누전 검출 장치를 개시한다. 상기 누전 검출 장치는 대지전압을 측정하는 대지전압 측정부, 상기 측정된 대지전압을 샘플링하여 디지털 값으로 변환하는 ADC부, 상기 디지털 값으로 변환된 대지전압의 실효값을 연산하는 실효값 연산부, 상기 대지전압의 실효값에 기초하여, 상기 측정된 대지전압을 푸리에 변환하여 기본주파수―AC 상용전원의 전력주파수―의 정수배인 고조파 성분별 전압을 연산하는 푸리에 변환부, 상기 고조파 성분별 전압에 기초하여, 상기 고조파 성분별 전압을 합산한 전압 대비 기본주파수에 대한 전압 함유율을 연산하는 함유율 연산부, 상기 고조파 성분별 전압에 기초하여, 전체 고조파 왜곡률(Total Harmonic Distortion) 및 고조파 성분별 왜곡률(Hormonic Distortion Factor)을 연산하는 고조파 왜곡률 연산부, 사전 설정된 시간(T1) 동안에 상기 디지털 값으로 변환된 대지전압이 영(Zero) 전압을 통과하는 제로 크로싱(Zero Crossing) 횟수를 산정하는 제로 크로싱 산정부 및 상기 대지전압의 실효값, 상기 전압 함유율, 상기 전체 고조파 왜곡률, 상기 고조파 성분별 왜곡률 및 상기 제로 크로싱 횟수에 적어도 어느 하나에 기초하여, 상기 대지전압을 상기 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단하고, 상기 판단된 결과에 기초하여 상기 대지전압을 측정한 지역을 누전 의심 구역으로 판단하는 누전 의심 구역 판단부를 포함할 수 있다.An electrical leak detecting apparatus is disclosed according to an exemplary embodiment of the present disclosure. The earth leakage detecting apparatus may include a ground voltage measuring unit measuring ground voltage, an ADC unit sampling the measured ground voltage and converting the measured ground voltage into a digital value, and an effective value calculating unit calculating an effective value of the ground voltage converted into the digital value. A Fourier transform unit for performing a Fourier transform on the measured ground voltage based on the effective value of the ground voltage and calculating a voltage for each harmonic component that is an integer multiple of a fundamental frequency—the power frequency of an AC commercial power source; and based on the voltage for each harmonic component. A content calculation unit for calculating a voltage content ratio of the fundamental frequency to a voltage obtained by adding the voltages for each harmonic component, and a total harmonic distortion factor and a distortion factor for each harmonic component based on the voltage for each harmonic component; A harmonic distortion rate calculating unit for calculating a value, and converting the digital value into the digital value for a predetermined time T1. A zero crossing calculation unit for calculating the number of zero crossings through which a ground voltage passes a zero voltage and an effective value of the ground voltage, the voltage content rate, the total harmonic distortion rate, the distortion rate for each harmonic component, and the zero On the basis of at least one of the number of crossings, the ground voltage is determined to be caused by the leakage of the AC commercial power supply, and based on the determined result, the ground fault to determine the area in which the ground voltage is measured as a suspected short circuit region Suspect zone determination may be included.

Description

누전 탐사 정확도 향상을 위한 누전검출장치 및 누전검출방법 {ELECTRICAL LEAK DETECTING APPARATUS AND ELECTRICAL LEAK DETECTING METHOD FOR IMPROVING THE ELECTRICAL LEAK DETECTING ACCURACY}ELECTRICAL LEAK DETECTING APPARATUS AND ELECTRICAL LEAK DETECTING METHOD FOR IMPROVING THE ELECTRICAL LEAK DETECTING ACCURACY}

본 발명은 전력 분야에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 누전 탐사 정확도 향상을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of power, and more particularly, to an apparatus and a method for improving the accuracy of earth leakage detection.

지중에 매설된 전력선의 지락고장(누전)시 다중 공용접지 환경에서 누전발생 여부를 판단하고, 누전위치를 탐사하는 장치 및 방법 등이 공개되었다.In the event of a ground fault (leakage) of a power line buried in the ground, a device and method for determining whether a short circuit occurs in a multiple common ground environment and detecting a short circuit location have been disclosed.

대한민국 등록 특허 10-1559533은 "이동식 누전 탐사 장치 및 방법",Republic of Korea Patent No. 10-1559533 "Removable Earth Leakage Detection Apparatus and Method",

대한민국 공개 특허 10-2017-0007696 "중성선 다중접지 환경에서 누전원 탐사장치 및 방법",Republic of Korea Patent Application Publication No. 10-2017-0007696 "Earth leakage sensing device and method in a neutral ground multi-ground environment",

그리고 비특허 문헌으로 전력신기술 제104호인 "중성선 공용접지 환경에서 저압선 경로 및 누전탐사 기술이 있다.In addition, the non-patent literature discloses a low voltage line path and an earth leakage detection technology in the neutral ground common ground environment of the new power technology No. 104.

전기사업자는 전력설비 고장의 대부분을 차지하는 지락(누전)고장, 전력설비에 충전된 감전 위험전압이 절연불량 개소에서 대지로 흘러나오는 고장을 검출하기 위하여 전원 (변압기)의 중성점을 대지에 접지하고, 누전발생 시 고장(누전)전류가 대지를 통해 상기 전원의 접지된 중성점으로 귀환되는 전류의 크기를 상시 감시하여 누전발생을 검출하고 고장원인을 제거하였다. 즉 전원(변압기)으로 귀환되는 전류 중 불평형 부하전류 귀환은 중성선을, 지락(누전) 고장전류 귀환은 대지를 통해 전원(변압기)의 중성점으로 귀환하도록 하였다.In order to detect the ground fault (electrical leakage) which accounts for the majority of the power equipment failure, the electric shock dangerous voltage charged to the power equipment flowing out from the insulation failure point to the ground, the neutral ground of the power supply (transformer) is grounded to the ground, When a short circuit occurs, the fault (leakage) current is constantly monitored by the magnitude of the current returned to the grounded neutral point of the power supply to detect a short circuit occurrence and eliminate the cause of the fault. In other words, the unbalanced load current feedback among the currents returned to the power supply (transformer) causes the neutral wire to return to the neutral point of the power supply (transformer) through the earth.

그러나 지락(누전)고장 발생 위치가 전원(변압기)과 원거리에 있을 경우, 대지 저항이 높아져 고장(누전)전류가 상기 전원의 접지된 중성점으로 귀환되지 못하는 경우가 발생하여, 귀환 고장전류를 검출하지 못해 누전을 검출할 수 없어 아무런 보호조치 없이 전력을 계속 공급하여 감전사고 위험성이 높아지는 경우가 발생하였다.However, if the ground fault occurs remotely from the power supply (transformer), the earth resistance may increase and the fault current may not be returned to the grounded neutral point of the power supply. As a result, it was impossible to detect a short circuit, so that power was continuously supplied without any protective measures, thereby increasing the risk of electric shock.

이렇게 전원과 누전발생 위치에 따라 대지저항에 의한 감전위험이 발생되는 것을 방지하기 위하여 IEC 60364 등의 규정을 따라 전력선의 중간에 중성선을 여러 곳에 대지접지하는 다중 공용접지 방식을 도입하여, 이전에는 전원(변압기)의 일점만을 접지하던 것을 상기 전원의 접지된 일점이 연장된 전력선(중성선)의 여러 곳을 대지에 접지하여 고장(누전)전류 귀환거리를 단축하여 대지저항에 의한 영향을 최소화 하여 감전사고를 방지하도록 하였다.In order to prevent the risk of electric shock due to earth resistance depending on the power supply and the location of the earth leakage, the multiple common grounding method of earth grounding the neutral wire in the middle of the power line according to the provisions of IEC 60364 etc. was introduced. Grounding only one point of (transformer) to the ground by grounding several points of the power line (neutral line) where the grounded point of the power is extended to the ground, shortening the fault (leakage) current return distance and minimizing the effect of earth resistance To prevent.

그러나 전력선의 중성선을 여러 곳에 다중 접지할 때 접지구간 내 폐로(Earth Loop)가 형성되어 고장(누전)전류가 아닌 정상(부하 불평형) 귀환전류가 타 중성선으로 순환 되거나, 고장(누전)전류가 중성선 다중접지를 통해 중성선으로 유입되어 흐를 때 고장전류와 정상 귀환전류를 구분할 수 없어 이전처럼 전력선에 흐르는 전류의 벡터 합을 구하여 누전여부를 검출하거나 누전 의심구간을 파악하지 못하는 문제점이 발생하였다.However, when multiple neutrals of a power line are grounded in multiple places, an earth loop is formed in the ground section, so that normal (load unbalanced) feedback current is circulated to another neutral line instead of fault (leakage) current, or fault (leakage) current is neutral. Since the fault current and the normal return current cannot be distinguished when flowing into the neutral line through the multi-ground, a vector sum of the current flowing through the power line is obtained, which causes a problem of failing to detect a short circuit or a suspected short circuit section.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 이전기술에서는 도 1과 같이 누전여부 및 누전구간 파악을 이전과 같이 귀환전류와 전류벡터 합이 아닌 누전에 의해 대지전위가 상승된 곳을 검출하여 누전 의심구간 파악하고 다시 그 곳의 전력선에 누전탐사 신호를 주입하고 탐사하여 누전점 탐사하는 기술이 개발되었다.In order to solve this problem, in the prior art, as shown in FIG. 1, the earth leakage level and the earth leakage section are detected as shown in FIG. The technology for injecting a ground fault signal into a power line and detecting the ground fault point has been developed.

도 1은 이전기술에서 사용하던 대지전압을 측정하여 누전 탐사하는 업무의 흐름도이다. 즉 임의의 대지점 또는 상기 대지점과 접지된 인근 고객설비의 중성선(미표기)과 원격접지간 대지전압(V1)을 측정하고, 이 때 V1이 문턱값을 초과하고 (103) 전력주파수 성분(Vf)을 일정비율 이상 포함하는 함유율 값을 가지고(104) 또한 내부 임피던스를 바꿔도 V1의 전압값이 유지되는 변동률을 가질 경우(105) 실제 누전원 존재 가능성이 있는 누전 의심구간으로 판정하는 누전 의심구간(102) 탐사업무와, 상기 누전 의심구간 내에 있는 전력선에 누전탐사 신호발생장치를 연결하고(107) 상기 전력선의 매설경로를 따라 이동하며(108,109) 상기 누전탐사 신호발생장치가 전송하는 누전탐사 신호를 누전 검출장치를 사용하여 대지에서 검출하여(110,111,112) 누전점 위치를 판정하는(113) 누전점 탐사업무(106)로 구성된다.1 is a flow chart of the earth leakage detection by measuring the ground voltage used in the prior art. That is, measure the ground voltage (V1) between the neutral point (unmarked) and the remote ground of an arbitrary ground point or the adjacent customer equipment grounded with the ground point, and at this time, V1 exceeds the threshold value (103) and the power frequency component (Vf). ) And a change rate in which the voltage value of V1 is maintained even when the internal impedance is changed (104). 102) connects the earth leakage detection signal generator to the power line within the suspected leakage fault section (107) and moves along the buried path of the power line (108,109) and transmits the earth leakage detection signal transmitted by the earth leakage detection signal generator; The ground fault detecting apparatus 106 detects the ground (110, 111, 112) and determines the ground fault point position by using the ground fault detecting apparatus (110).

도 2는 상기 도 1에서 보여준 두개의 별개업무, 즉 누전 의심구간(102) 및 누전점 탐사업무(106)를 수행하기 위한 누전 검출 장치의 전단(Front End) 회로 및 내부 알고리즘 구성을 보여주고 있다. 임의의 대지점 또는 상기 대지점과 근접한 고객설비의 중성선(미표기)과 원격접지간 전압(V1)을 측정하고(122) 이 때 포함된 전력주파수(50 또는 60Hz) 전압(Vf)과의 의 비를 [수학식 1]과 같이 함유율을 구하고, [수학식 2]와 같이 측정회로 입력 임피던스를 변경하며 측정되는 전압크기의 변동율을 (123)구하여 누전 의심구간(102)을 탐사하고 있다.FIG. 2 illustrates a front end circuit and an internal algorithm configuration of a ground fault detecting apparatus for performing two separate tasks shown in FIG. 1, that is, a ground fault suspect section 102 and a ground fault inspection task 106. . Measure the voltage (V1) between the neutral line (unmarked) and the remote ground of the customer's equipment close to any ground point or the ground point (122), and the ratio between the included power frequency (50 or 60 Hz) voltage (Vf). To find the content of the earth leakage as shown in [Equation 1], change the input impedance of the measurement circuit as shown in [Equation 2] (123) to obtain the rate of change of the measured voltage magnitude (123) to investigate the leakage suspected interval (102).

Figure 112018022441747-pat00001
Figure 112018022441747-pat00001

Figure 112018022441747-pat00002
Figure 112018022441747-pat00002

위와 같이 임의의 대지점 등에서 측정한 대지전압이 누전의심 구간으로 판정되면 그 구간 내에서 누전원 위치를 파악하는 누전점 탐사업무(106)를 시행한다.If the ground voltage measured at any ground point is determined to be a ground fault section, a ground fault point detecting operation 106 for identifying the ground fault position is performed.

도 3은 상기 누전 의심구간 내에서 누전점 탐사를 하기 위한 장비의 구성을 보여주고 있다. 누전 의심구간에 있는 전력선(202,203)에 누전탐사 신호 발생장치(132,133)를 연결하고, 전류펄스 신호장치(132)가 전송하는 전류신호에 의해 발생되는 자계신호 (141,142)를 지상에서 검출하여 매설경로를 따라 이동하며, 누전 검출 장치(131)는 대지전압(212)에 포함된 전압펄스 신호(140)를 자계신호(141,142)가 통보하는 신호발생 시간에 대지에서 검출한다. 상기 전압펄스 신호(140)는 상기 자계신호(141,142)가 수신된 시간과 일정 간격을 두고 다음 전압펄스 신호를 발생하도록 설계되어 누전 검출 장치(131)는 시간 간격을 두고 다음 전압펄스 신호(140) 발생시간에 대지전압에 포함되어 있는 신호를 검출하고 그 신호의 최대점을 누전점으로 판정(128)하게 된다.Figure 3 shows the configuration of the equipment for the earth leakage point exploration within the suspected earth leakage section. The earth leakage detection signal generators 132 and 133 are connected to the power lines 202 and 203 in the suspected earth leakage section, and the magnetic field signals 141 and 142 generated by the current signals transmitted by the current pulse signal device 132 are detected on the ground. The ground fault detecting apparatus 131 detects the voltage pulse signal 140 included in the ground voltage 212 at the ground at the signal generation time that the magnetic field signals 141 and 142 notify. The voltage pulse signal 140 is designed to generate the next voltage pulse signal at a predetermined interval from the time at which the magnetic field signals 141 and 142 are received, so that the earth leakage detecting device 131 has a next voltage pulse signal 140 at a time interval. The signal included in the ground voltage is detected at the time of occurrence, and the maximum point of the signal is determined as an earth leakage point (128).

위와 같이 대지전압에 함유된 누전 전압 펄스 신호(140)를 누전 의심 구간 내의 대지 상에서 검출하여 중성선 다중 접지와 관계없이 누전원 위치를 파악할 수 있는 기술이 현장에서 사용되고 있었으나, 도 4와 같이 전력선과 인근의 도전체가 자계 또는 정전 결합되어 발생되는 유기전압 또는 다중접지 중성선에 흐르는 불평형 부하전류가 접지점을 통해 대지로 흐를 때 발생되는 표류전압에 의해 대지전위가 상승되어도 도 5와 같이 이를 누전으로 판정하는 오류를 범하고 있다.As described above, a technology for detecting a leakage power supply position regardless of the neutral multiple grounding by detecting the leakage voltage pulse signal 140 included in the ground voltage on the ground within the suspected earth leakage section has been used in the field. An error of determining that the earth potential is shorted as shown in FIG. 5 even when the earth potential is increased by the stray voltage generated when the unbalanced load current flowing through the grounding point is caused by the induced voltage of the conductor of the magnetic field or the electrostatic coupling or the multi-ground neutral wire Is committing.

즉 이전 기술에서는 상용전원을 전송 또는 저장하는 전력설비의 절연불량으로 위험전압이 대지로 흘러나오는 실제 누전과 전력선 주변에 기생하는 유기전압 또는 표류전압에 의한 대지전위 상승을 구별하기 위하여 함유율과 전압변동율을 측정하여 구분하려 하였으나 이를 현장에서 적용 시 정확하게 구별하지 못하고 도 5와 같이 전력선 인근 기생 전압원 위치를 누전점으로 탐사하는 오류를 발생하고 있다.That is, in the previous technology, the content rate and the voltage fluctuation rate are used to distinguish between the actual leakage of dangerous voltage flowing into the ground due to the insulation failure of the power equipment transmitting or storing commercial power and the rise of the ground potential caused by the induced voltage or stray voltage parasitic around the power line. While trying to distinguish by measuring the difference in the application in the field, as shown in FIG.

이러한 문제점을 해결하기 위해 실제 누전원과 전력선 주변에 상시 기생하는 유기 또는 표류 전원을 정확히 구분할 수 있는 방법과 장치의 제안이 필요하게 되었다.In order to solve this problem, there is a need for a method and an apparatus for accurately distinguishing an organic or drifting power parasitic around a real power supply and a power line.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라 누전 검출 장치를 개시한다. 상기 누전 검출 장치는 대지전압을 측정하는 대지전압 측정부, 상기 측정된 대지전압을 샘플링하여 디지털 값으로 변환하는 ADC부, 상기 디지털 값으로 변환된 대지전압의 실효값을 연산하는 실효값 연산부, 상기 변환된 대지전압의 실효값에 기초하여, 상기 측정된 대지전압을 푸리에 변환하여 기본주파수―AC 상용전원의 전력주파수―의 정수배인 고조파 성분별 전압을 연산하는 푸리에 변환부, 상기 고조파 성분별 전압에 기초하여, 상기 고조파 성분별 전압을 합산한 전압 대비 기본주파수에 대한 전압 함유율을 연산하는 함유율 연산부, 상기 고조파 성분별 전압에 기초하여, 전체 고조파 왜곡률(Total Harmonic Distortion) 및 고조파 성분별 왜곡률(Hormonic Distortion Factor)을 연산하는 고조파 왜곡률 연산부, 사전 설정된 시간(T1) 동안에 상기 디지털 값으로 변환된 대지전압이 영(Zero) 전압을 통과하는 제로 크로싱(Zero Crossing) 횟수를 산정하는 제로 크로싱 산정부 및 상기 변환된 대지전압의 실효값, 상기 전압 함유율, 상기 전체 고조파 왜곡률, 상기 고조파 성분별 왜곡률 및 상기 제로 크로싱 횟수에 적어도 어느 하나에 기초하여, 상기 대지전압을 상기 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단하고, 상기 판단된 결과에 기초하여 상기 대지전압을 측정한 지역을 누전 의심 구역으로 판단하는 누전 의심 구역 판단부를 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 사전 설정된 시간(T1)은 상기 AC 상용전원의 주기의 사전 설정된 정수배인 시간일 수 있다.
대안적으로, 상기 ADC부로부터 상기 사전 설정된 시간(T1)에 포함되는 샘플 각각에 대해서 상기 디지털 값으로 변환된 대지전압에 기초하여 대지전압의 변화량의 극성이 변경되는 디스토션 횟수를 산정하는 디스토션 산정부를 더 포함하고, 그리고 상기 누전 의심 구역 판단부는 상기 변환된 대지전압의 실효값, 상기 전압 함유율, 상기 전체 고조파 왜곡률, 상기 고조파 성분별 왜곡률, 상기 제로 크로싱 횟수 및 상기 디스토션 횟수에 적어도 어느 하나에 기초하여 누전 의심 구역을 판단할 수 있다.
대안적으로, 상기 디스토션 산정부는 상기 샘플링하여 변환된 제1 대지전압의 디지털 값과 다음 샘플링 주기 이후에 샘플링하여 변환된 제2 대지전압의 디지털 값의 제1 변화량의 극성 및 상기 제2 대지전압의 디지털 값과 다음 샘플링 주기 이후에 샘플링하여 변환된 제3 대지전압의 디지털 값의 제2 변화량의 극성이 다른 경우에 고조파에 의한 디스토션(Distortion)이 발생한 것으로 판단하여 상기 디스토션 횟수를 산정할 수 있다.
대안적으로, 상기 대지전압 측정부는 지표면 상의 임의의 지점인 측정점 a와 연결되는 전극, 상기 측정점 a와 상이한 지표면 상의 임의의 지점인 측정점 b와 연결되는 전극, 상기 측정점 a 및 상기 측정점 b 사이와 병렬로 연결된 저항 어레이 및 상기 저항 어레이 양단 사이의 전압을 측정하는 전압 측정부를 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 제로 크로싱 산정부는 상기 사전 설정된 시간(T1) 동안에, 상기 대지전압의 극성이 변하는 경우에 상기 영(Zero) 전압을 통과하는 제로 크로싱 횟수를 산정할 수 있다.
대안적으로, 상기 누전 의심 구역 판단부는 상기 변환된 대지전압의 실효값이 사전 설정된 문턱 전압값을 초과하고, 상기 전압 함유율이 사전 설정된 전압 함유율을 초과하고, 상기 전체 고조파 왜곡률이 사전 설정된 전체 고조파 왜곡률 미만이고, 상기 고조파 성분별 왜곡률이 사전 설정된 고조파 성분별 왜곡률 미만이고, 상기 제로 크로싱 횟수가 사전 설정된 횟수와 일치하는 경우에, 상기 대지전압을 상기 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단할 수 있다.
대안적으로, 상기 누전 의심 구역 판단부는 상기 변환된 대지전압의 실효값이 사전 설정된 문턱 전압값을 초과하고, 상기 전압 함유율이 사전 설정된 전압 함유율을 초과하고, 상기 전체 고조파 왜곡률이 사전 설정된 전체 고조파 왜곡률 미만이고, 상기 고조파 성분별 왜곡률이 사전 설정된 고조파 성분별 왜곡률 미만이고, 상기 제로 크로싱 횟수가 사전 설정된 횟수와 일치하고, 상기 디스토션의 횟수가 사전 설정된 횟수 미만인 경우에, 상기 대지전압을 상기 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단할 수 있다.
대안적으로, 자계 센서를 포함하여 누전점 탐사를 위해 탐사 전류 발생 장치로부터 발생되는 자계 신호를 수신하는 자계 신호 수신부, 상기 자계 신호로부터 사전 설정된 시간 이후에 수신되는 펄스 전압 성분을 누전 검출 전압 신호 발생 장치로부터 발생되는 누전 검출 전압 신호로 판단하는 누전 검출 전압 신호 수신부, 상기 자계 신호의 크기가 최대점인 지점에 기초하여 상기 누전 의심 구역에 매설된 전력선의 경로를 판단하는 전력선 매설 경로 탐색부 및 상기 누전 검출 전압 신호의 크기에 기초하여 상기 매설된 전력선의 누전점을 판단하는 누전점 판단부를 더 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 누전점 판단부는 상기 누전 검출 전압 신호의 수신여부에 따라 논리값을 설정하고, 상기 설정된 논리값과 상기 누전 검출 전압 신호 발생 장치에서 발생시킨 상기 누전 검출 전압 신호의 논리값과 일치하고 상기 누전 검출 전압 신호의 크기가 최대값을 가지는 지점을 누전점으로 판단할 수 있다.
본 개시의 다른 일 실시예에 따른 누전 검출 방법을 개시할 수 있다. 상기 누전 검출 방법은 대지전압을 측정하는 단계, 상기 측정된 대지전압을 샘플링하여 디지털 값으로 변환하는 단계, 상기 디지털 값으로 변환된 대지전압의 실효값을 연산하는 단계, 상기 변환된 대지전압의 실효값에 기초하여 상기 측정된 대지전압을 푸리에 변환하여 기본주파수―AC 상용전원의 전력주파수―의 정수배인 고조파 성분별 전압을 연산하는 단계, 상기 고조파 성분별 전압에 기초하여, 상기 고조파 성분별 전압을 합산한 전압 대비 기본주파수에 대한 전압 함유율을 연산하는 단계, 상기 고조파 성분별 전압에 기초하여, 전체 고조파 왜곡률(Total Harmonic Distortion) 및 고조파 성분별 왜곡률(Hormonic Distortion Factor)을 연산하는 단계, 사전 설정된 시간(T1) 동안에 상기 디지털 값으로 변환된 대지전압이 영(Zero) 전압을 통과하는 제로 크로싱(Zero Crossing) 횟수를 산정하는 단계 및 상기 변환된 대지전압의 실효값, 상기 전압 함유율, 상기 전체 고조파 왜곡률, 상기 고조파 성분별 왜곡률 및 상기 제로 크로싱 횟수에 적어도 어느 하나에 기초하여, 상기 대지전압을 상기 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단하고, 상기 판단된 결과에 기초하여 상기 대지전압을 측정한 지역을 누전 의심 구역으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
Disclosed is an electrical leak detecting apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure for realizing the above problems. The earth leakage detecting apparatus may include a ground voltage measuring unit measuring ground voltage, an ADC unit sampling the measured ground voltage and converting the measured ground voltage into a digital value, and an effective value calculating unit calculating an effective value of the ground voltage converted into the digital value. A Fourier transform unit that calculates a voltage for each harmonic component that is an integer multiple of a fundamental frequency—the power frequency of an AC commercial power source, by Fourier transforming the measured ground voltage based on the effective value of the converted ground voltage, and the voltage per harmonic component. A content rate calculating unit for calculating a voltage content ratio with respect to a fundamental frequency to a voltage obtained by summing the voltages for each harmonic component, a total harmonic distortion and a harmonic distortion for each harmonic component based on the voltage for each harmonic component; Harmonic Distortion Calculation Unit for Computing Factor), and Converts to the Digital Value During Preset Time T1 A zero crossing calculation unit for calculating the number of zero crossings through which the ground voltage passed through the zero voltage and the effective value of the converted ground voltage, the voltage content rate, the total harmonic distortion rate, and the distortion rate for each harmonic component And based on at least one of the number of zero crossings, determine the ground voltage as being caused by a short circuit of the AC commercial power, and determine an area in which the ground voltage is measured based on the determined result as a ground fault suspect region. It may include a suspected short circuit area to determine.
Alternatively, the preset time T1 may be a time that is a preset integer multiple of the period of the AC commercial power.
Alternatively, a distortion calculation unit for calculating the number of distortions for changing the polarity of the change amount of the ground voltage based on the ground voltage converted into the digital value for each sample included in the preset time T1 from the ADC unit And the leakage suspected area determining unit is based on at least one of an effective value of the converted ground voltage, the voltage content rate, the total harmonic distortion rate, the distortion rate for each harmonic component, the number of zero crossings, and the number of distortions. The suspected short circuit area can be determined.
Alternatively, the distortion calculator may be configured to determine the polarity of the first change amount of the digital value of the first ground voltage sampled and converted and the digital value of the second ground voltage sampled and converted after the next sampling period. When the digital value and the polarity of the second change amount of the digital value of the third ground voltage converted by sampling after the next sampling period are different, it may be determined that the distortion occurs due to harmonics, and the number of distortion may be calculated.
Alternatively, the ground voltage measuring unit is in parallel with an electrode connected to a measuring point a which is an arbitrary point on the earth surface, an electrode connected to a measuring point b which is an arbitrary point on the earth surface different from the measuring point a, between the measuring point a and the measuring point b And a voltage measurer configured to measure a voltage between the resistor array and the resistor array connected to each other.
Alternatively, the zero crossing calculation unit may calculate the number of zero crossings that pass through the zero voltage when the polarity of the ground voltage changes during the preset time T1.
Alternatively, the earth leakage suspected zone determining unit may include an effective value of the converted ground voltage exceeding a preset threshold voltage value, the voltage content exceeding a preset voltage content, and the total harmonic distortion rate being a preset total harmonic distortion rate. The ground voltage is less than a predetermined distortion rate for each harmonic component, and when the number of zero crossings coincides with a preset number of times, the ground voltage may be determined to be generated by the leakage of the AC commercial power supply. have.
Alternatively, the earth leakage suspected zone determining unit may include an effective value of the converted ground voltage exceeding a preset threshold voltage value, the voltage content exceeding a preset voltage content, and the total harmonic distortion rate being a preset total harmonic distortion rate. The ground voltage is less than a predetermined distortion rate for each harmonic component, the number of zero crossings corresponds to a preset number of times, and the ground voltage is less than a preset number of times. This may be caused by a short circuit.
Alternatively, a magnetic field signal receiver including a magnetic field sensor to receive a magnetic field signal generated from an exploration current generator for earth leakage point sensing, and a pulse voltage component received after a predetermined time from the magnetic field signal to generate a ground fault detection voltage signal. A ground fault detection voltage signal receiver for determining a ground fault detection voltage signal generated from a device; a power line embedding path search unit for determining a path of a power line embedded in the ground fault suspect area based on a point where the magnitude of the magnetic field signal is the maximum point; The apparatus may further include a ground fault determining unit configured to determine a ground fault point of the embedded power line based on the magnitude of the ground fault detection voltage signal.
Alternatively, the ground fault determining unit may set a logic value according to whether the ground fault detection voltage signal is received, and coincide with the set logic value and a logic value of the ground fault detection voltage signal generated by the ground fault detection voltage signal generator. The point at which the magnitude of the ground fault detection voltage signal has a maximum value may be determined as the ground fault point.
Disclosed is a short circuit detecting method according to another exemplary embodiment of the present disclosure. The earth leakage detection method includes measuring a ground voltage, sampling the measured ground voltage and converting the measured ground voltage into a digital value, calculating an effective value of the ground voltage converted into the digital value, and the effective of the converted ground voltage. Calculating the voltage of each harmonic component based on a value by Fourier transforming the measured ground voltage based on a value, and calculating the voltage of each harmonic component based on the voltage of each harmonic component. Calculating a voltage content ratio for the fundamental frequency to the sum of the voltages, calculating a total harmonic distortion and a harmonic distortion factor based on the voltage for each harmonic component, a preset time Zero C (Zero C) through which the ground voltage converted to the digital value passes the zero voltage during (T1) calculating the number of rossing) and the ground voltage based on at least one of an effective value of the converted ground voltage, the voltage content rate, the total harmonic distortion rate, the distortion rate for each harmonic component, and the number of zero crossings. The method may include determining that the current has occurred due to a leakage of commercial power, and determining the area in which the ground voltage is measured as a suspected short circuit based on the determined result.

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본 개시내용의 일 실시예에 따라, 상용전원 전력설비 주변에 상시 존재하는 기생전압과 인명 및 설비사고를 유발할 수 있는 절연불량에 의한 누설된 전압(누전전압)을 전력선 구성과 무관하게 임의의 대지에서 이동하며 전위 상승위치를 파악하고 구별할 수 있는 수단과 방법을 제시하여 누전탐사 정확도 향상에 의한 감전사고 예방이 가능하다. According to an embodiment of the present disclosure, any ground voltages (leakage voltages) caused by parasitic voltages existing around commercial power equipment and insulation failures that may cause human life and equipment accidents may be provided regardless of the power line configuration. It is possible to prevent the electric shock by improving the accuracy of earth leakage detection by suggesting the means and method to identify and distinguish the potential rise position.

이 밖에도, 본 개시내용과 관련하여 후술될 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.In addition, other features and advantages of the present disclosure may be newly grasped through embodiments described below in connection with the present disclosure.

도 1은 이전 기술에서 누전탐사를 위한 업무 흐름도이다.
도 2는 이전 기술에서 누전 검출 장치(131)의 내부 구성도이다.
도 3은 누전점 탐사를 위한 누전탐사 신호장치 및 누전 검출 장치의 설치 구성도이다.
도 4는 전력선과 정전, 자계결합에 의한 유기전압 발생을 보여주고 있다.
도 5는 이전 기술이 전력선 주변 기생전압(유기, 표류전압)에 의해 대지전위 상승을 참 누전으로 오인하는 것을 설명하고 있다.
도 6은 참 누전이 발생하는 장소에서 대지전압 파형의 실례이다.
도 7은 전력선 기생전압에 의해 상승된 대지전압 파형의 실례이다.
도 8은 전력선 기생전압에 의해 상승된 대지전압 파형의 따른 실례이다.
도 9은 참 누전에 의해 상승된 대지전압의 파형 및 푸리에 변환시 주파수(고조파)별 스펙트럼이다.
도 10은 기생전압에 의해 상승된 대지전압 파형 및 푸리에 변환시 주파수(고조파)별 스펙트럼이다.
도 11은 기생전압에 의해 상승된 대지전압 파형에서 디스토션 카운트 발생횟수를 표시하고 있다.
도 12는 왜곡된 파형에서 디스토션 카운트 방법을 설명하고 있다.
도 13은 상기 도 12와 같은 디스토션 카운트를 위한 업무 흐름도이다.
도 14는 별도의 누전탐사 신호전송(주입) 없이 참 누전에 의해 대지전압 상승된 곳, 즉 누전 검출 장치(131)의 누전 의심구역 탐사 구성을 보여주고 있다.
도 15는 상기 도 14의 누전 의심구역 탐사업무 흐름도이다.
도 16은 상기 도 15의 누전 의심구역 판정된 곳에 위치한 전력선에 누전탐사 신호전송(주입) 후 누전검출장치 사용한 누전점 탐사 구성을 보여주고 있다.
도 17은 도 16의 누전점 탐사업무 흐름도이다.
도 18은 참 누전에 의해 대지전위가 상승된 곳, 즉 누전 의심구간을 탐사하는 것을 설명하고 있다.
도 19는 누전 의심구간에서 누전점 탐사하는 것을 설명하고 있다
도 20은 별도의 누전탐사 신호 전송(주입)없이 참 누전에 의해 대지전압이 상승된 곳을 탐사한 결과를 표시하는 화면의 일례이다.
도 21은 도 20의 참 누전에 의해 전위가 상승된 대지전압을 푸리에 변환한 결과를 표시한 화면의 일례이다.
도 22는 도 20의 참 누전에 의해 전위가 상승된 대지전압의 파형을 보여주는 화면의 일례이다.
도 23은 도 20의 참 누전에 의해 대지전위 상승된 곳을 누전 의심구역으로 판정 후 해당 구간 내 전력선에 누전탐사 신호를 전송(주입)하고 누전점 탐사한 결과를 표시한 화면의 일례를 보여주고 있다.
도 24는 별도의 누전탐사 신호 전송(주입)없이 기생전압에 의해 대지전압이 상승된 곳을 탐사한 결과를 표시하는 화면의 일례이다.
도 25는 도 24의 기생전압에 의해 전위가 상승된 대지전압을 푸리에 변환한 결과를 표시한 화면의 일례이다.
도 26은 도 24의 기생전압에 의해 전위가 상승된 대지전압의 파형을 보여주는 화면의 일례이다.
도 27은 도 24의 기생전압에 의해 대지전위 상승된 곳이 비록 누전 의심구역으로 판정되지 않았지만 오판정 여부를 확인하기 위해 전력선에 누전탐사 신호를 전송(주입)하고 누전점 탐사한 결과 표시한 화면의 일례를 보여주고 있다.
도 28은 파형 찌그러짐 판단 위한 ZCC / DC 기능선택 화면의 일례이다.
도 29는 본 발명의 다른 실시예에 따른 누전 검출 장치의 블록도이다.
도 30은 본 발명의 다른 실시예에서 대지전압을 측정하는 방법을 설명한 예시이다.
도 31은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스토션 횟수를 산정하는 방법을 설명한 예시이다.
도 32은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스토션 횟수를 산정하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 33은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자계 신호 수신 및 누전 검출 전압 신호 수신을 위한 프로토콜 설명도이다.
도 34는 본 발명의 다른 실시예에 따른 누전 검출 전압 신호 시작 시간 통보와 누전 검출 전압 신호가 측정된 시간과의 관계를 보여주는 예시이다.
도 35는 본 발명의 다른 실시예에 다른 누전 의심 구역을 판정하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 36은 본 발명의 다른 실시예에 따른 누전점을 판정하는 방법에 대한 흐름도이다.
1 is a flowchart of a work for earth leakage detection in the prior art.
2 is a diagram illustrating an internal configuration of the electrical leak detecting apparatus 131 in the previous technology.
3 is an installation configuration diagram of an earth leakage detection signal device and an earth leakage detection device for detecting an earth leakage point.
4 shows generation of induced voltage due to power line, power failure, and magnetic field coupling.
FIG. 5 illustrates that the previous technology misunderstands the rise of the ground potential as a true short circuit due to parasitic voltages (organic and drift voltages) around power lines.
6 is an illustration of a ground voltage waveform at a location where a true short circuit occurs.
7 is an example of a ground voltage waveform raised by a power line parasitic voltage.
8 is an example of the ground voltage waveform raised by the power line parasitic voltage.
9 is a waveform of a ground voltage raised by true leakage and a spectrum according to frequency (harmonics) during Fourier transform.
10 is a spectrum of earth voltage waveforms raised by parasitic voltages and frequencies (harmonics) during Fourier transform.
Fig. 11 shows the number of distortion count occurrences in the ground voltage waveform raised by the parasitic voltage.
12 illustrates a distortion counting method in a distorted waveform.
FIG. 13 is a flowchart illustrating a distortion count as shown in FIG. 12.
FIG. 14 shows a configuration of detecting an earth leakage suspect area of the earth leakage detecting device 131 where the ground voltage is increased due to a true earth leakage without a separate earth leakage detection signal transmission (injection).
FIG. 15 is a flow chart of a leak suspected area search business of FIG. 14.
FIG. 16 is a circuit diagram illustrating an electrical leak point detection configuration using a ground fault detection device after a ground fault detection signal is transmitted (injected) to a power line located in the suspected ground fault zone of FIG. 15.
FIG. 17 is a flow chart of an electrical leak point probing operation of FIG. 16.
Fig. 18 illustrates exploration of the earth potential rise due to a true short leak, that is, exploration of a short circuit suspected section.
FIG. 19 illustrates a short circuit point exploration in a short circuit suspected section.
20 is an example of a screen displaying a result of exploring a place where the ground voltage is increased due to a true short circuit without additional earth leakage detection signal transmission (injection).
FIG. 21 is an example of a screen displaying a result of Fourier transforming a ground voltage whose potential is increased due to the true leakage of FIG. 20.
FIG. 22 is an example of a screen showing a waveform of a ground voltage whose potential is increased by a true short circuit in FIG. 20.
FIG. 23 shows an example of a screen displaying a result of a short-circuit detection by transmitting (injecting) a short-circuit detection signal to a power line in a corresponding section after determining a place where the ground potential rises due to the true short-circuit of FIG. 20; have.
24 is an example of a screen displaying a result of exploring a place where the ground voltage is increased by the parasitic voltage without a separate earth leakage detection signal transmission (injection).
FIG. 25 is an example of a screen displaying a result of Fourier transforming a ground voltage whose potential is increased by the parasitic voltage of FIG. 24.
FIG. 26 is an example of a screen showing a waveform of a ground voltage whose potential is increased by the parasitic voltage of FIG. 24.
27 is a screen showing the result of the earth leakage detection signal being transmitted (injected) to the power line to check whether the earth potential is increased due to the parasitic voltage of FIG. An example is shown.
28 is an example of a ZCC / DC function selection screen for determining waveform distortion.
29 is a block diagram of an electrical leak detecting apparatus according to another exemplary embodiment.
30 is an illustration for explaining a method of measuring a ground voltage in another embodiment of the present invention.
31 is an illustration for explaining a method for calculating the number of distortions according to another embodiment of the present invention.
32 is a flowchart illustrating a method of calculating the number of distortions according to another embodiment of the present invention.
33 is a diagram illustrating a protocol for receiving a magnetic field signal and receiving a short circuit detection voltage signal according to another embodiment of the present invention.
34 illustrates an example of a relationship between a notification of start time of a ground fault detection voltage signal and a time at which the ground fault detection voltage signal is measured according to another embodiment of the present invention.
35 is a flowchart of a method of determining a suspected short circuit region according to another embodiment of the present invention.
36 is a flowchart illustrating a method of determining a ground fault point according to another exemplary embodiment of the present invention.

다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 구성요소를 나타내기 위해서 사용된다. 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 개시의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 구체적인 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이어그램 형태로 제공된다.Various embodiments are now described with reference to the drawings, wherein like reference numerals are used to refer to like elements throughout. In this specification, various descriptions are presented to provide an understanding of the present disclosure. It is evident, however, that such embodiments may be practiced without these specific details. In other instances, well-known structures and devices are provided in block diagram form in order to facilitate describing the embodiments.

본 명세서에서 사용되는 용어 "컴포넌트", "모듈", "시스템" 등은 컴퓨터-관련 엔티티, 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 소프트웨어 및 하드웨어의 조합, 또는 소프트웨어의 실행을 지칭한다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서상에서 실행되는 처리과정, 프로세서, 객체, 실행 스레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치에서 실행되는 애플리케이션 및 컴퓨팅 장치 모두 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트는 프로세서 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있고, 일 컴포넌트는 하나의 컴퓨터 내에 로컬화될 수 있고, 또는 2개 이상의 컴퓨터들 사이에 분배될 수 있다. 또한, 이러한 컴포넌트들은 그 내부에 저장된 다양한 데이터 구조들을 갖는 다양한 컴퓨터 판독가능한 매체로부터 실행할 수 있다. 컴포넌트들은 예를 들어 하나 이상의 데이터 패킷들을 갖는 신호(예를 들면, 로컬 시스템, 분산 시스템에서 다른 컴포넌트와 상호작용하는 하나의 컴포넌트로부터 데이터 및/또는 신호를 통해 다른 시스템과 인터넷과 같은 네트워크를 통한 데이터)에 따라 로컬 및/또는 원격 처리들을 통해 통신할 수 있다. As used herein, the terms “component”, “module”, “system” and the like refer to computer-related entities, hardware, firmware, software, a combination of software and hardware, or the execution of software. For example, a component may be, but is not limited to being, a process running on a processor, a processor, an object, an thread of execution, a program, and / or a computer. For example, both an application running on a computing device and the computing device can be a component. One or more components can reside within a processor and / or thread of execution, and a component can be localized within one computer or distributed between two or more computers. In addition, these components can execute from various computer readable media having various data structures stored thereon. The components may for example be signals having one or more data packets (e.g., data from one component interacting with another component in a local system, distributed system, and / or data over a network such as another system and the internet via signals and / or signals from one component). May communicate via local and / or remote processes.

제시된 실시예들에 대한 설명은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 개시는 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다. The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present disclosure. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the present disclosure. Thus, the present disclosure should not be limited to the embodiments presented herein but should be construed in the broadest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

본 명세서에서 사용되는 용어 “전류 펄스 발생 장치” 및 “탐사 전류 발생 장치”는 종종 상호교환 가능하게 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어 “전압 펄스 발생 장치” 및 “누전 검출 전압 신호 발생 장치”는 종종 상호교환 가능하게 사용될 수 있다.As used herein, the terms “current pulse generator” and “exploration current generator” can often be used interchangeably. In addition, the terms "voltage pulse generator" and "leakage detection voltage signal generator" as used herein may often be used interchangeably.

본 발명은 전력선의 중간에서 중성선을 대지 접지하는 다수 개의 "전력선 PEN"(Protective Earthed Neutral)을 가진 중성선 다중접지(MEN, MultipleEarthed Neutral)환경에서 효율적인 누전탐사를 위해 탐사 대상을 한정할 수 있도록 누전의심 구역(Suspicious earth leaking area)과 누전원 정보를 제공하는 장치 및 방법에 관한 발명이다.The present invention is susceptible to short-circuit in order to limit the target to be explored for efficient short-circuit detection in a multi-near ground Neutral (MEN) environment with a plurality of "Power Line PEN" (Protective Earthed Neutral) grounding the neutral in the middle of the power line The present invention relates to a device and a method for providing Suspicious earth leaking area and leakage power information.

상용전원이 충전된 전력설비와 근접하여 상시 존재하는 기생 전압원, 즉 전력선과 정전 또는 자계 결합된 도전체가 가진 유기전압 또는 중성선 다중접지에 따라 중성선 귀환전류가 대지로 흐르며 발생하는 표류 전압을 실제 누전전압과 구분하기 위해 그러한 사례의 파형을 측정한 결과 도 7 또는 도 8과 같은 형태를 가진 것을 알게 되었다. 즉 전력설비의 절연불량으로 인해 대지로 흘러나온 상용전원에 의해 참 누전 위치에서 전위가 상승한 대지전압 파형은 도 6과 같은 전력주파수를 함유하는 순수 사인파형이나 기생전압에 의한 것은 이와 달리 다수의 위상과 크기 차를 가진 성분들이 합성된 파형을 갖게 된다.A parasitic voltage source that is always present near a power facility charged with commercial power, that is, an earth leakage voltage generated by the neutral return current flowing through the ground according to the induced voltage or neutral ground of the conductor combined with the power line and the electrostatic or magnetic field. As a result of measuring the waveform of such a case to distinguish it from, it was found that it has the form as shown in FIG. 7 or FIG. 8. That is, the ground voltage waveform whose potential rises from the true earth leakage position by the commercial power supply flowing into the ground due to poor insulation of the power equipment is due to the pure sine wave or the parasitic voltage containing the power frequency as shown in FIG. The components with the difference of magnitude and magnitude have the synthesized waveform.

도 3에서와 같이 지중 누전점(207)에서 상용전원은 상대적으로 높은 내부 임피던스를 갖고 있어 비록 지표면에 도달할 때까지 R1을 통한 전압강하가 발생하지만 측정점(135)에서 대지전압은 도 6과 같이 외부 잡음 등을 포함하지 않는 순수한 단일 전력주파수(50 또는 60Hz) 특성을 가진 사인파 특성을 가지게 있다.As shown in FIG. 3, the commercial power source has a relatively high internal impedance at the ground fault point 207, although the voltage drop through R1 occurs until the ground surface is reached, the ground voltage at the measuring point 135 is as shown in FIG. 6. It has a sine wave characteristic with a pure single power frequency (50 or 60 Hz) that does not include external noise.

이러한 점을 감안하여 이전 기술에서는 도 2와 같이 전력주파수(50 또는 60Hz) 전압값(Vf) 대비 전체 전압값(V1)의 비인 함유율과 대지전압의 실전압 여부를 확인하는 전압의 변동율을 구하여 누전을 판정하였으나, 기생전압(유기, 표류전압)에 의해 대지전압 상승되는 곳을 구별할 수 없어 이를 참 누전으로 판정하는 문제점이 발생하였다.In view of this, in the prior art, as shown in FIG. 2, a leakage rate is obtained by determining the ratio of the content of the total voltage value V1 to the power frequency (50 or 60 Hz) voltage value Vf and the voltage which checks whether the earth voltage is actual voltage. However, it is not possible to distinguish where the ground voltage rises due to parasitic voltages (organic and drift voltages).

도 7은 기생전압 파형의 일례를 보여주고 있다. 전력주파수인 60Hz 파형과 유사하지만 함유율이 85% 미만이어서 기생전압으로 판단하여 문제가 없지만, 도 8에서는 기생전압이 순수 파형이 아닌 디스토션을 포함하여 찌그러진 파형임에도 불구하고 함유율이 85% 이상을 유지하여 참 누전으로 오인하고 있는 사례이다7 shows an example of parasitic voltage waveforms. Although similar to the 60Hz waveform, which is the power frequency, the content rate is less than 85%, so there is no problem in determining the parasitic voltage. However, in FIG. 8, the content rate is maintained at 85% or more even though the parasitic voltage is not a pure waveform but is a distorted waveform. It's an example of a misunderstanding

도 9는 도 8을 구분하기 위하여 누전점 위치에서 대지전압의 제로크로싱 횟수를 세는(카운트 하는) 방법과 푸리에 변환 후 전력주파수 및 그 고조파의 크기를 보여주고 있다.FIG. 9 illustrates a method of counting (counting) the number of zero crossings of the ground voltage at the earth leakage point position, and a power frequency and a magnitude of its harmonics after Fourier transform.

도 10은 도 9와 똑같은 방법으로 기생전압원 매설위치에서 대지전압의 제로크로싱 횟수를 세는 방법과 푸리에 변환 후 전력주파수 및 그 고조파의 신호크기를 보여주고 있다.FIG. 10 shows a method of counting the number of zero crossings of the ground voltage at the parasitic voltage source embedding position and the signal frequency of the power frequency and its harmonics after Fourier transform.

도 9 및 도 10과 같이 입력된 대지전압을 함유율 이외에 추가로 제로크로싱 횟수를 카운트 함으로써, 도 7과 같은 기생전압이 비록 85% 이상의 함유율을 가지고 있더라도 실례에서는 5싸이클 동안 제로크로싱 횟수를 셀 경우 참 누전에서는 10회의 제로크로싱 카운트(ZCC,Zero Crossing Count)를 가지게 되지만, 기생전압은 10회를 초과하는 ZCC를 갖게 되므로 입력된 기생전압을 구별할 수 있도록 한다.By counting the number of zero crossings in addition to the content of the earth voltage input as shown in FIGS. 9 and 10, the parasitic voltage as shown in FIG. 7 is true even if the number of zero crossings is counted for five cycles, even though the parasitic voltage of FIG. In the short circuit, the device has 10 zero crossing counts (ZCCs), but the parasitic voltages have more than 10 times of ZCCs so that the input parasitic voltages can be distinguished.

그러나 [도 7]과 같은 파형의 참 누전전압 여부를 판단하기 위해 전압값 0점을 교차하는 ZCC(Zero Crossing Count)를 세어 판정하였으나 기본주파수와 유사한 ZCC를 가지고 있어 판정의 오류가 발생할 수 있어, 순수 사인파가 아닌 찌그러짐(디스토션)을 포함하는 파형을 정확히 판단하기 위하여 필요에 따라 ZCC 대신 디스토션(찌그러짐) 횟수를 카운트(DC, Distortion Count)하여 도 7과 같은 전력주파수 형태를 가진 찌그러짐 파형을 가진 기생전압을 걸러낼 수 있도록 하였다However, in order to determine the true leakage voltage of the waveform as shown in FIG. 7, a ZCC (Zero Crossing Count) that crosses the zero voltage value is counted, but has a ZCC similar to the fundamental frequency, so that an error in the determination may occur. In order to accurately determine the waveform including distortion (not distortion), which is not pure sine wave, the parasitic having the distortion waveform having the power frequency shape as shown in FIG. 7 by counting the number of distortions (DC, Distortion) instead of ZCC as needed. To filter the voltage

도 11은 찌그러짐 파형의 디스토션 카운트 개소를 설명하고 있다.Fig. 11 illustrates the distortion count point of the distortion waveform.

도 12는 도 11과 같이 디스토션이 발생하는 개소의 숫자를 카운트 하기 위한 방법을 설명하고 있다. 즉 현재 신호값과 이전 신호값의 차를 구하여 극성이 반전되었을 경우 1 카운트를 추가하도록 하였고 [도 13]은 흐름도로 5싸이클 동안DC 카운트 업무 흐름을 설명하고 있다.FIG. 12 illustrates a method for counting the number of locations where distortion occurs as in FIG. That is, the difference between the current signal value and the previous signal value is calculated so that 1 count is added when the polarity is inverted. FIG. 13 illustrates a DC count work flow for 5 cycles as a flowchart.

본 발명에 따른 실례로 도 28은 파형의 찌그러짐을 판달할 때 ZCC 또는 DC를 선택할 수 있는 화면(60)이며 ZCC(61)를 선택하지 않고 DC(62)를 선택하였을 경우에는 차값의 크기(DC를 카운트 하기 위한 극성 반전 결정하는 샘플차의 크기)를 화면 63에서 설정하여야 한다. 실례에서는 2,069 샘플차로 설정되어 있음을 확인할 수 있다.As an example according to the present invention, FIG. 28 is a screen 60 for selecting ZCC or DC when determining distortion of a waveform, and the magnitude of the difference value (DC) when DC 62 is selected without selecting ZCC 61. The magnitude of the sample difference to determine the polarity reversal to count) should be set on screen 63. In our example, we can see that it is set to 2,069 sample differences.

도 23와 도 27의 DC Count값(48)은 참 누전위치에서 17과 기생전압 위치에서는 49가 나오는 것을 확인할 수 있으며, DC의 카운트 수가 8 < DC <28일 경우에는 참 누전전압으로 판정하였고 그 범주를 벗어나는 경우에는 기생전압으로 판단하여 무시하도록 하였다,23 and 27, it can be seen that the DC count value 48 of the true leakage position 17 and 49 at the parasitic voltage position, and when the DC count number is 8 <DC <28 it was determined as true leakage voltage If it is out of range, it is considered as parasitic voltage and ignored.

또한 도 9와 같이 푸리에 변환한 결과 참 누전점에서는 전력주파수인 60Hz의 기본주파수 성분이 대부분을 차지하여 기존 방식인 함유율 85% 이상과 일치하지만, 도 10과 같이 기생전압에서는 60Hz 기본주파수 성분은 줄어든 반면 제3고조파인 180Hz를 비롯한 타 고조파 성분이 증가하는 것을 관찰할 수 있다.In addition, as a result of Fourier transform as shown in FIG. 9, the fundamental frequency component of 60 Hz, which is the power frequency, occupies most of the power leakage point, and is consistent with 85% or more of the conventional method. However, as shown in FIG. On the other hand, other harmonic components including the third harmonic, 180 Hz, can be observed to increase.

이에 따라 기존 함유율의 정확도를 향상시키기 위해 입력 대지전압 신호를 하드웨어 필터링 하는 대신 푸리에 변환 후 다음과 같이 함유율 및 전력주파수와 고조파별 THD의 문턱값을 지정하여 운영하였다.Therefore, instead of hardware filtering the input ground voltage signal to improve the accuracy of the existing content, the Fourier transform was used to specify the content, power frequency, and threshold of THD for each harmonic as follows.

다음은 도 21과 도 25의 참 누전전압 및 기생전압을 푸리에 변환하였을 때 전력주파수 및 각 홀수 고조파 스펙트럼 전압값 측정표이다The following is a measurement table of power frequencies and odd-numbered harmonic spectral voltage values when Fourier transformed true leakage voltage and parasitic voltage of FIGS. 21 and 25.

주파수 스펙트럼Frequency spectrum 전압값(V)Voltage value (V) 기본주파수(V1)Fundamental frequency (V1) 2.8922.892 제3고조파(V3)Third harmonic (V3) 0.1140.114 제5고조파(V5)5th harmonic (V5) 0.0340.034 제7고조파(V7)7th harmonic (V7) 0.0170.017 제9고조파(V9)9th harmonic (V9) 0.0160.016 Total(Vt)Total (Vt) 3.0733.073

주파수 스펙트럼Frequency spectrum 전압값(V)Voltage value (V) 기본주파수(V1)Fundamental frequency (V1) 1.7511.751 제3고조파(V3)Third harmonic (V3) 0.2480.248 제5고조파(V5)5th harmonic (V5) 0.0620.062 제7고조파(V7)7th harmonic (V7) 0.0390.039 제9고조파(V9)9th harmonic (V9) 0.0350.035 Total(Vt)Total (Vt) 2.1352.135

상기 표 1과 표 2의 측정값을 기초로 하여 다음과 같이 고조파 찌그러짐율을 구한 결과를 표 3과 같다.Based on the measured values of Table 1 and Table 2, the results of calculating the harmonic distortion rate are as follows.

Figure 112018022441747-pat00003
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Figure 112018022441747-pat00004
Figure 112018022441747-pat00004

구분division 참 누전전압True earth leakage voltage 기생전압Parasitic voltage 문턱값Threshold 비고Remarks 함유율(V1/Vt)Content rate (V1 / Vt) 94.11%94.11% 82.01%82.01% 85.5% >85.5%> THDTHD 4.20%4.20% 14.90%14.90% < 10%<10% THD_F3THD_F3 3.94%3.94% 14.16%14.16% < 10%<10% THD_F5THD_F5 1.17%1.17% 3.54%3.54% < 3%<3% THD_F7THD_F7 0.58%0.58% 2.22%2.22% < 2%<2%

위 표 3과 같은 함유율과 고조파별 문턱값을 설정하여 이 문턱값 범위 내에 있는 대지전압 신호만을 참 누전전압으로 판정하고 이 지역을 누전원이 존재할 수 있는 누전 의심 구역으로 판정하도록 하였다.By setting the content and harmonic threshold as shown in Table 3 above, only earth voltage signal within this threshold range was determined as true leakage voltage, and this area was determined as a suspected earth leakage region.

위와 같이 신호에 포함된 전력주파수 신호(기본주파수)의 함유율 및 THD, ZCC 또는 DC를 측정하여 본 발명의 실례와 같이 누전원 위치를 찾는 방법 및 장치로 한정되는 것이 아니라 타 진단기술에서도 전력설비의 절연불량 위치를 찾는 기술로도 활용이 가능할 것이다.As described above, by measuring the content of the power frequency signal (fundamental frequency) contained in the signal and THD, ZCC or DC as described above, the method is not limited to a method and apparatus for finding a power supply location, but also in other diagnostic technologies. It can also be used as a technique for finding the location of poor insulation.

도 14는 본 발명에 따른 별도의 누전탐사 신호를 전송(주입)하지 않고 임의의 대지에서 자유로이 이동하며 누전의심 구간을 판단할 수 있는 누전검출장치(101)의 누전 의심구간 탐사 구성을 보여주고 있다. 이전과 달리 하드웨어 필터를 사용하지 않고 푸리에 변환하여 기본주파수(60Hz)의 전압(V1)과 전체전압(Vt) 등을 구하여 함유율, THD 등을 구하고, 또한 파형의 찌그러짐을 판단하기 위하여 ZCC 또는 DC를 카운트하도록 하였다.FIG. 14 is a diagram illustrating a short circuit suspecting section exploration configuration of a ground fault detecting apparatus 101 capable of freely moving on an arbitrary land and determining a suspected short circuit section without transmitting (injecting) a separate ground fault detecting signal according to the present invention. . Unlike before, Fourier transform is used without using a hardware filter to obtain the voltage (V1) and the total voltage (Vt) of the fundamental frequency (60 Hz) to obtain the content rate, THD, and ZCC or DC to determine the distortion of the waveform. To count.

도 15 도 14의 기능인 누전 의심구간 탐사업무의 흐름도를 보여주고 있다.FIG. 15 is a flowchart illustrating a leakage suspected section exploration project functioning as a function of FIG. 14.

도 16은 본 발명에 따른 상기 누전 의심구간으로 판정된 구간 내에 있는 전력설비(전력선)에 누전 탐사신호를 전송(주입)하고 일정 위치 내에서 이동하며 누전원 위치를 판단할 수 있는 누전 검출 장치(131)의 누전점 탐사 구성을 보여주고 있다. 누전점 탐사를 시행할 때 도 3과 같이 누전탐사 전압(133) 및 전류신호를 누전의심 구간 내의 전력선(202,203)에 주입하고, 전력선에 흐르는 누전탐사 전류신호에 의해 발생되는 자계신호(141,142)를 대지 상에서 수신하여 상기 전력선(202,203)의 매설경로를 따라 이동하며 지표면에서 누전 검출 장치(131)를 대지면에 접촉(135,136)하여 대지전압을 측정하여 누전점 위치를 찾는 누전탐사를 시행한다. 이 때 경로탐사 시 사용했던 자계신호(141,142)를 받아 다음에 발생할 누전탐사 전압펄스 신호(140)의 발생시간에 맞춰 측정하고 누전탐사 전압펄스 신호(140) 포함된 코딩값을 분석하여 진위를 파악하고 만약 코딩값이 일치하는 경우 상기 누전탐사 전압펄스 신호(140)의 최대 검출위치를 누전점으로 판정한다.FIG. 16 is a ground fault detection apparatus capable of transmitting (injecting) a ground fault detection signal to a power facility (power line) within a section determined as the ground fault suspect section according to the present invention, moving within a predetermined position, and determining a ground fault position ( 131 shows an earth leakage point exploration configuration. When the ground fault detection is performed, the ground fault detection voltage 133 and the current signal are injected into the power lines 202 and 203 in the suspected short circuit section, and the magnetic field signals 141 and 142 generated by the ground fault detection current signal flowing through the power line. After receiving on the ground and moving along the buried paths of the power lines 202 and 203, the ground fault detection device 131 is contacted to the ground (135 and 136) on the ground to measure the ground voltage to perform a ground fault detection to find the position of the ground fault point. At this time, the magnetic field signals 141 and 142 used in the path detection are received and measured according to the occurrence time of the earth leakage detection voltage pulse signal 140 to be generated next, and the true value is analyzed by analyzing the coding value included in the earth leakage detection voltage pulse signal 140. If the coding values match, the maximum detection position of the ground fault detecting voltage pulse signal 140 is determined as the ground fault point.

도 17은 도 16의 구성을 이용한 누전 탐사업무 흐름도를 보여주고 있다.FIG. 17 is a flowchart illustrating an electrical leak detecting operation task using the configuration of FIG. 16.

이전기술과 비교하여 본 발명에서는 누전을 판정하기 위한 함유율의 정확도를 높이기 위해 이전의 하드웨어 필터링하여 전력주파수 성분의 크기와 전체 전압을 비를 사용하여 함유율을 산출하였으나, 본 발명에서는 푸리에 변환 후 전력주파수 대비 고조파 성분의 합(Total harmonics)를 비교하여 함유율을 계산하여 정확도를 향상시켰고 또한 파형의 찌그러짐 정도를 파악할 수 있는 기능을 추가하였다. Compared with the prior art, in the present invention, in order to increase the accuracy of the content rate for determining a short circuit, the content rate was calculated by using a ratio of the magnitude and the total voltage of the power frequency components by hardware filtering, but in the present invention, the power frequency after Fourier transform Comparing total harmonics, the content rate was calculated to improve accuracy, and the ability to determine the degree of distortion of the waveform was added.

또한 이전 기술에서는 누전 의심구간 내에서 누전점 탐사시 참 누전원만 있다는 가정하에 별도의 기생전압 필터링 기능을 생략하고 누전탐사 전압신호에 포함된 신호의 크기만을 측정하여 판단하였으나, 누전의심 구간 내에서도 기생전압이 존재할 수 있다는 것을 알게 되어 누전점 탐사모드에서도 이전과 달리 입력 대지전압의 참 누전전압 여부를 우선 확인한 후, 참 누전전압이라고 판정되는 경우에만 누전점 탐사 결과에 따라 누전점 경보를 발생하도록 하였다.In addition, in the previous technology, the parasitic voltage filtering function was omitted under the assumption that there was only a true leakage power when detecting an earth leakage point within a suspected earth leakage section, and only the signal size included in the earth leakage detection voltage signal was measured. In the ground fault detecting mode, it was first confirmed whether or not the ground voltage of the input ground voltage was true, and the ground fault alarm was generated according to the ground fault detecting result only when it was determined as true ground fault voltage.

도 18은 본 발명에 따른 누전 의심구역 탐사한 결과를 위치별로 표시하고 있다. 누전점이 아닌 곳에서는 대지전압(Vrms), 함유율, ZCC/DC 및 THD 등이 문턱값에 미치지 못해 정확히 누전점 위치에서 경보가 발생하는 것을 알 수 있다.18 shows the results of the exploration of the suspected short circuit area according to the present invention by location. In the non-leakage point, the ground voltage (Vrms), content rate, ZCC / DC and THD do not reach the threshold, and it can be seen that an alarm occurs exactly at the leakage point.

도 19는 누전점 탐사한 결과를 위치별로 표시하고 있다. 누전점에서 정확히 붉은색 누전경보와 함께 누전탐사 신호가 검출되어 최대 위치를 파악하여 누전점으로 판정할 수 있도록 되어 있으며, 만약 도면의 오른쪽 위치와 같이 기생전압에 대지전위가 500mV 이상 상승되어도 참 누전전압 여부를 걸러내는 알고리즘 중 디스토션 카운터와 제3고조파 THD의 문턱값을 통과하지 못해 누전경보가 발생하지 않아 비록 누전탐사 신호가 검출되어도 이는 참 누전이 아니라고 판단되어 무시되도록 하였다.19 shows the results of the earth leakage point exploration by position. The earth leakage detection signal is detected at the earth leakage point together with the red earth leakage detection signal to detect the maximum position so that it can be judged as the earth leakage point.If the earth potential rises above 500mV as shown on the right side of the drawing, Among the algorithms for filtering voltage, the leakage alarm does not occur because the distortion counter and the third harmonic THD do not pass the threshold value. Therefore, even if the leakage detection signal is detected, it is determined to be not true leakage and is ignored.

다음은 본 발명에 따른 누전검출장치의 화면구성을 설명하고자 한다.Next will be described the screen configuration of the ground fault detecting apparatus according to the present invention.

도 20에서 도 23까지는 참 누전전압 개소에서 측정한 결과를 보여주는 화면이다. 도 20은 누전 의심구간 탐사 화면(29)이며 V1(21)은 전체 고조파 전압의 합이며 Vf(22)는 전력주파수인 60Hz의 기본주파수 전압이고 R(23)은 함유율을 보여주고 있다. 또한 Z(24)는 ZCC횟수이며 25, 26, 27, 28은 THD 및 홀수 고조파별 THD가 문턱값을 초과하지 않는지 여부를 색깔로 보여주고 있다. 즉 4개 모두 문턱값의 조건에 맞는다고 붉은 색으로 표시하였다. 이러한 모든 조건이 충족되면 사용자는 해당 위치 근처에서 참 누전원이 존재하고 있다고 판정하고 다음 과정인 누전점 탐사업무를 수행한다.20 to 23 are screens showing the results of the measurement at the true earth leakage voltage location. FIG. 20 shows the leakage suspected section detection screen 29, V1 21 is the sum of all harmonic voltages, Vf 22 is the fundamental frequency voltage of 60 Hz which is the power frequency, and R 23 shows the content rate. In addition, Z (24) is the number of ZCC, and 25, 26, 27, and 28 show whether the THD and the odd harmonic THD do not exceed the threshold. In other words, all four are marked in red to meet the threshold conditions. If all of these conditions are met, the user determines that a true leakage is present near the location and performs the next step, the earth leakage test.

도 21은 도 20의 버튼 31을 눌렀을 때 나타나는 푸리에 변환결과 스펙트럼별 전압값을 보여준다. 기본주파수(5) 전압은 2.8926V(2)이며, 전체 전압은 3.07V(1)라는 것을 알 수 있다. 이를 계산하면 함유율(4)은 94%이며 비록 모든 것이 보이지는 않지만 장치는 모든 조건을 만족한다고 판단하여 누전경보(3)를 발생하고 있다.FIG. 21 is a graph illustrating voltage values of spectra of Fourier transform results when a button 31 of FIG. 20 is pressed. It can be seen that the fundamental frequency (5) voltage is 2.8926V (2), and the total voltage is 3.07V (1). When calculating this, the content rate (4) is 94% and although it does not show all, the apparatus judges that all conditions are satisfied, and is generating the ground fault alarm (3).

도 22는 도 20의 파형버튼(32)을 누를 때 보여주는 파형화면이다. 측정하는 대지전압의 파형의 형태를 관찰할 수 있으며 함유율과 ZCC 및 누전경보를 확인할 수 있다.22 is a waveform screen showing when the waveform button 32 of FIG. 20 is pressed. The shape of the waveform of the ground voltage to be measured can be observed, and the content rate, ZCC, and ground fault alarm can be confirmed.

도 23은 도 20과 같은 장소에서 누전 의심구간으로 판정되어 전력선에 탐사 신호장치를 연결한 후 누전신호의 최대점에서 캡쳐한 화면이다. 누전신호 값은 4,625(41)를 가르키고 있고, 코딩값(56, 57)을 표시하고 있다. 기타의 사항은 참 누전전압 여부를 파악하는 것으로서 도 20과 동일하다.FIG. 23 is a screen captured at the maximum point of the earth leakage signal after it is determined as a suspected earth leakage section at the same place as in FIG. The earth leakage signal value indicates 4,625 (41) and indicates coding values 56 and 57. Other matters are the same as those of FIG. 20 to determine the true earth leakage voltage.

도 24에서 도 27은 기생전압을 측정한 결과를 보여주는 화면의 일례이다. 도 24는 기생전압에 의해 전위가 상승된 대지전압을 측정하여 누전 의심구간 여부를 탐사하는 화면(29)이며 나머지 설명은 [도 20]과 동일하다. 그러나 전체 대지전압 V1(21)은 문턱값인 500mV에 미치지 않고, 또한 함유율 R(23)도 85%에 이르지 못하고 있다. 디스토션 카운트는 49회를 보이고 있고 THD 대부분도 문턱값을 만족하지 못하는 것을 확인할 수 있다.24 to 27 are examples of screens showing the results of measuring parasitic voltages. FIG. 24 is a screen 29 for detecting an earth leakage suspect interval by measuring a ground voltage whose potential is increased by parasitic voltage, and the rest of the description is the same as in FIG. 20. However, the total earth voltage V1 (21) does not reach the threshold value of 500 mV, and the content rate R (23) does not reach 85%. The distortion count is 49 times, and most of the THD does not satisfy the threshold.

도 25는 도 24에서 대지전압을 푸리에 변환한 결과를 보여주고 있다. 함유율(4)이 82%로 기본주파수 스펙트럼 전압(5, 2)값이 상대적으로 낮고 대신 제3고조파 전압(6)값이 높아진 것을 확인할 수 있으며, 모든 조건을 만족하지 않아 누전경보(3)는 발생하지 않고 있다.FIG. 25 shows the result of Fourier transforming the ground voltage in FIG. 24. It can be seen that the content rate (4) is 82% and the value of the fundamental frequency spectrum voltage (5, 2) is relatively low and the value of the third harmonic voltage (6) is increased, and the electric leakage alarm (3) does not satisfy all conditions. It is not occurring.

도 26은 도 24의 대지전압 파형을 보여주고 있다. 순수 사인파가 아닌 찌그러짐이 많이 포함된 파형이라는 것을 알 수 있고, 이것을 다시 하단의 디스토션 카운트(15)가 5싸이클 동안 47회가 카운트 되었다는 것을 보면 순수 사인파형이 아닌 찌그러짐이 심한 기생전압이라는 것을 파형을 보지 않고서도 DC 카운트만으로 쉽게 판정할 수 있도록 하였다.FIG. 26 shows the ground voltage waveform of FIG. 24. It can be seen that the waveform is not a pure sine wave, but a waveform containing a lot of distortion. The DC count can be easily determined without looking.

도 27은 도 24의 장소에서 비록 누전 의심구간으로 판정되지 않았지만 이전 기술과 같이 혹시 오판정이 일어나는지 여부를 확인하기 위해 전력선에 탐사 신호장치를 연결한 후 누전신호의 최대점에서 캡쳐한 화면이다. 누전신호 값은 기생전압에 의해 4,685(41)를 가르키고 있지만 코딩값이 일치하지 않아 표시되지 않고, DC 카운트가 49 및 함유율이 80% 등으로 참 누전전압이 아니라는 것을 알 수 있으며 비록 기생전압에 포함된 누전전압 신호를 검출하더라도 기타 다른 참 누전전압 판정 로직을 통과하지 못해 누전신호는 무시되고 누전점으로 판정하지 못하도록 누전경보를 발생하지 않고 있다.FIG. 27 is a screen captured at a maximum point of an earth leakage signal after connecting an exploration signal device to a power line to determine whether a misjudgment occurs in the same manner as in the previous technology, although it is not determined as an earth leakage suspect section at the place of FIG. 24. The earth leakage signal value indicates 4,685 (41) due to parasitic voltage, but it is not displayed because the coding value does not match, and it can be seen that the DC count is 49 and the content is 80%. Even if the ground fault voltage signal is detected, the ground fault signal is ignored because no other ground fault voltage determination logic is passed, and the ground fault alarm is not generated to prevent the ground fault point.

도 28은 대지전압 파형의 찌그러짐 등을 판정하기 위해 ZCC 또는 DC를 카운트 하는 것을 선택하는 화면이다.28 is a screen for selecting to count ZCC or DC in order to determine distortion and the like of the ground voltage waveform.

이와 같이 본 발명에서는 상용전원을 전송하거나 저장하는 전력설비의 절연불량으로 전력의 일부가 의도와 달리 대지로 흘러나와 대지전압을 상승시키는 위치를 찾기 위한 기술이며 이전과 달리 대지에서 측정한 전압을 푸리에 분석하여 고조파별 전압의 구성을 비교하고 또한 파형의 찌그러짐 정도를 비교하여 참 누전전압으로 판정되는 경우에만 누전점 탐사하고 그 결과에 따라 보수하여 선량한 보행인 등이 감전에 의한 인명사고를 사전에 정밀 탐사하여 예방할 수 있다는 장점이 있다.As described above, the present invention is a technique for finding a position in which a part of electric power flows out to the ground and raises the ground voltage as a poor insulation of the power equipment that transmits or stores the commercial power. Analyze and compare the composition of voltages by harmonics, and also compare the degree of distortion of the waveform to detect the leakage point only when it is determined to be a true earth leakage voltage, and repair according to the result. There is an advantage that can be prevented.

도 29는 본 발명의 다른 실시예에 따른 누전 검출 장치의 블록도이다.29 is a block diagram of an electrical leak detecting apparatus according to another exemplary embodiment.

도 29를 참조하면, 누전 검출 장치(1000)는 대지전압을 측정하여 사전 설정된 조건을 만족하는 경우에, 측정된 대지전압을 전력선의 누전에 의해 발생된 것으로 판단할 수 있다. 구체적으로, 중성선을 대지 접지하는 다수 개의 전력선 PEN(Protective Earthed Neutral)을 가진 중성선 다중접지(MEN, MultipleEarthed Neutral)환경에서, 누전 검출 장치(1000)는 임의의 전력선 PEN에서 대지전압을 측정할 수 있다. 측정된 대지전압이 사전 설정된 조건을 만족하는 경우, 누전 검출 장치(1000)는 대지전압을 측정한 전력선 PEN의 주변에 매설된 전력선에서 누전이 발생한 것으로 누전 의심 구역을 판단할 수 있다. 누전 의심 구역이 판단되는 경우, 누전 검출 장치(1000)는 탐사 전류 발생 장치로부터 발생된 자계 신호를 수신하여 누전 의심 구역 내의 전력선이 매설된 경로를 따라 대지전압을 측정할 수 있다. 매설된 경로를 따라 측정된 대지전압은 누전 검출 전압 신호 발생 장치로부터 발생된 누전 검출 전압 신호를 포함하고 있으며, 누전 검출 장치(1000)는 누전 검출 전압 신호에 기초하여 전력선에서 누전이 일어난 지점인 누전점을 판단할 수 있다. 이러한 누전 검출 장치(1000)는 대지전압 측정부(1110), ADC부(1120), 실효값 연산부(1130), 푸리에 변환부(1140), 함유율 연산부(1150), 고조파 왜곡률 연산부(1160), 제로 크로싱 산정부(1170), 디스토션 산정부(1180), 누전 의심 구역 판단부(1190), 자계 신호 수신부(1210), 누전 검출 전압 신호 수신부(1220), 전력선 매설 경로 탐색부(1230), 누전점 판단부(1240) 및 디스플레이부(1300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 29, when the earth leakage detecting apparatus 1000 satisfies a preset condition by measuring a ground voltage, the ground fault detecting apparatus 1000 may determine that the measured ground voltage is caused by a short circuit of the power line. In detail, in a Neutral Multiple Ground Neutral (MEN) environment having a plurality of power line PENs (Protective Earthed Neutral) that ground the neutral line, the ground fault detecting apparatus 1000 may measure the ground voltage at any power line PEN. . When the measured ground voltage satisfies a preset condition, the ground fault detecting apparatus 1000 may determine a ground fault suspect region as a ground fault occurs in a power line embedded around the power line PEN measuring the ground voltage. When the suspected ground fault zone is determined, the ground fault detection apparatus 1000 may receive a magnetic field signal generated from the exploration current generator to measure the ground voltage along a path in which the power line in the ground fault suspect zone is embedded. The ground voltage measured along the buried path includes a ground fault detection voltage signal generated from a ground fault detection voltage signal generator, and the ground fault detection device 1000 is a ground fault that is a point at which a ground fault occurs in a power line based on the ground fault detection voltage signal. You can judge the point. The ground fault detecting apparatus 1000 includes a ground voltage measuring unit 1110, an ADC unit 1120, an effective value calculating unit 1130, a Fourier transform unit 1140, a content rate calculating unit 1150, a harmonic distortion rate calculating unit 1160, and zero. Crossing calculation unit 1170, distortion calculation unit 1180, earth leakage suspected zone determination unit 1190, magnetic field signal receiver 1210, earth leakage detection voltage signal receiver 1220, power line buried path search unit 1230, earth leakage point The determination unit 1240 and the display unit 1300 may be included.

누전 검출 장치(1000)의 대지전압 측정부(1110)에 대해서는 도 30을 참조하여 구체적으로 설명을 한다.The ground voltage measuring unit 1110 of the ground fault detecting apparatus 1000 will be described in detail with reference to FIG. 30.

도 30은 본 발명의 다른 실시예에서 대지전압을 측정하는 방법을 설명한 예시이다.30 is an illustration for explaining a method of measuring a ground voltage in another embodiment of the present invention.

도 30을 참조하면, 대지전압 측정부(1110)는 대지전압을 측정할 수 있다. 구체적으로, 대지전압 측정부(1110)는 지표면 상의 임의의 지점인 측정점 a와 연결되는 전극, 측정점 a와 상이한 지표면 상의 임의의 지점인 측정점 b와 연결되는 전극, 측정점 a 및 측정점 b 사이와 병렬로 연결된 저항 어레이 및 저항 어레이 양단 사이의 전압을 측정하는 전압 측정부를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 30, the ground voltage measuring unit 1110 may measure the ground voltage. Specifically, the ground voltage measuring unit 1110 is in parallel with an electrode connected to a measuring point a which is an arbitrary point on the earth surface, an electrode connected to a measuring point b which is an arbitrary point on the earth surface different from the measuring point a, a measuring point a and a measuring point b in parallel. It may include a voltage measuring unit for measuring the voltage between the connected resistor array and the resistor array.

보다 구체적으로, 지중에서 전력선의 누전이 발생하는 경우, 누전전류는 최단 거리에 있는 전력선 PEN으로 귀환되도록 설계된다. 대지전압 측정부(1110)는 전력 공급용 전압성(상선)의 절연불량에 따른 AC 상용전원(대한민국의 경우에 AC 60Hz 220V)의 누전전류 및 대지저항(Rg)의 크기에 비례하여 AC 상용전원의 누전에 의해 발생하는 대지전압을 측정할 수 있다.More specifically, when an electric leakage of the power line occurs in the ground, the electric leakage current is designed to return to the electric power line PEN at the shortest distance. The ground voltage measuring unit 1110 is an AC commercial power source in proportion to the magnitude of the leakage current of the AC commercial power source (AC 60 Hz 220V in the case of Korea) and the earth resistance (Rg) according to the insulation failure of the voltage supply (phase line) for power supply. It is possible to measure the ground voltage caused by the leakage of

예를 들어, 도 30에 도시된 바와 같이, AC 상용전원의 누전전류에 의해 위치 a와 위치 b에서 전력선 PEN까지 대지저항(Rg)값에 따라 각각 AC 상용전원의 누전에 의한 위치별 대지전위 a 및 대지전위 b 값을 가지고 토양에 분포된다. 누전 검출 장치(1000)는 누전원을 검출하기 위해 지중에 있는 토양의 위치별 대지전위 a, b를 직접 측정할 수 없고, 대신 지표면의 측정점 a, b에서 AC 상용전원 대지전위를 측정할 수 있다.For example, as shown in FIG. 30, the ground potential a for each position due to an earth leakage of the AC commercial power is determined according to the earth resistance (Rg) value from the position a and the position b to the power line PEN by the ground current of the AC commercial power. And earth potential b values are distributed in the soil. The earth leakage detecting apparatus 1000 may not directly measure earth potentials a and b for each position of the soil in the ground to detect an earth leakage power, but instead measure the AC commercial power earth potential at the measurement points a and b on the ground surface. .

지중의 위치별 대지전위 a, b는 지표면의 측정점 a, b에 도달하기까지 토지저항, 포장층(아스팔트) 저항 그리고 전극과 지표면간 접촉저항 등을 포함하는 저항(Rp)의 영향을 받게 된다.The ground potentials a and b of the ground are affected by the resistance Rp, which includes land resistance, pavement (asphalt) resistance, and contact resistance between the electrode and the ground until reaching the measurement points a and b on the ground.

도면 상단의 AC 상용전원 대지전위 분포 그래프와 같이 지표면 하의 위치별 대지전위 a, b가 두개의 Rp(2 x Rp)를 통과하면서 전위값이 변경되어 측정점a, b에 도달하게 된다.As shown in the AC commercial power potential distribution graph at the top of the figure, the ground potentials a and b for each position under the ground pass through two Rp (2 x Rp), and the potential value is changed to reach the measurement points a and b.

위와 같이 저항(Rp)의 영향으로 지표면에서 전위 값이 변화되고, 전극간 거리가 짧아서 전위차 값의 진폭이 좁아 구분하기가 힘들다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해서, 전력선 PEN과 등전위 본딩된 금속체의 표면(예를 들어, 맨홀뚜껑)을 측정점 a로하여 전극을 연결한다. 즉, 전력선 PEN을 가진 구조물에서 맨홀뚜껑과 같은 도전성 금속체는 대지접지 된 중성선과 본딩되어 도전체간 전위차가 없이 등전위가 유지되도록 시공되어 있고, 대지전압 측정부(1110)는 중성선 전압을 측정 기준 전압으로 하여 대지전압을 측정한다.As described above, there is a problem in that the potential value is changed at the ground surface due to the influence of the resistor Rp, and the distance between the electrodes is short, so that it is difficult to distinguish the amplitude of the potential difference value. In order to solve this problem, the electrode is connected with the power line PEN and the surface of the equipotentially bonded metal body (for example, manhole cover) as the measuring point a. That is, in a structure having a power line PEN, a conductive metal such as a manhole cover is bonded with a grounded neutral wire and constructed to maintain an equipotential without a potential difference between conductors, and the ground voltage measuring unit 1110 measures the neutral line voltage. Measure the ground voltage with

이렇게 중성선 접지된 전력선 PEN에서 등전위 본딩된 중성선 전압을 대지전압의 측정 기준 전압으로 하는 경우, 측정점 a에서 저항(Rp)의 영향을 줄일 수 있어 안정적이고 큰 진폭의 전위차 값을 가지는 대지전압을 측정할 수 있다. 또한 이전 기술과 같이 전력선 PEN이 설치된 구조물 내부에 출입할 필요가 없어 작업환경 개선 및 작업시간을 절약할 수 있다. 전술한 대지전압을 측정하는 방법은 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.In this case, when the neutral-bonded neutral voltage in the neutral grounded power line PEN is used as the measurement reference voltage of the ground voltage, the influence of the resistance Rp at the measuring point a can be reduced, so that the ground voltage having a stable and large amplitude potential difference value can be measured. Can be. In addition, as in the previous technology, there is no need to enter and exit the structure in which the power line PEN is installed, thereby improving work environment and saving work time. The above-described method for measuring the ground voltage is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

도 29를 다시 참조하면, 누전 검출 장치(1000)의 ADC부(1120)는 측정된 대지전압을 샘플링하여 디지털 값으로 변환한다.Referring back to FIG. 29, the ADC unit 1120 of the ground fault detecting apparatus 1000 samples the measured ground voltage and converts the measured ground voltage into a digital value.

구체적으로, 대지전압 측정부(1110)에서 측정된 대지전압은 아날로그 값을 가지며, ADC부(1120)는 측정된 대지전압 값을 샘플링하여 디지털 값으로 변환하여 출력한다. 보다 구체적으로, ADC부(1120)는 대지전압 측정부(1110)에서 측정된 대지전압을 일정 시간 단위로 크롭(crop)하여 샘플을 생성하는 샘플링을 수행할 수 있다. 또한, ADC부(1120)는 각각의 샘플이 포함하는 대지전압의 아날로그 값을 디지털 값으로 변환할 수 있다.In detail, the ground voltage measured by the ground voltage measuring unit 1110 has an analog value, and the ADC unit 1120 samples the measured ground voltage value and converts the measured ground voltage value into a digital value. More specifically, the ADC unit 1120 may perform sampling to generate a sample by cropping the ground voltage measured by the ground voltage measuring unit 1110 by a predetermined time unit. In addition, the ADC unit 1120 may convert an analog value of the ground voltage included in each sample into a digital value.

누전 검출 장치(1000)의 실효값 연산부(1130)는 디지털 값으로 변환된 대지전압의 실효값을 연산한다.The RMS value calculator 1130 of the ground fault detecting apparatus 1000 calculates an RMS value of the ground voltage converted into a digital value.

AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 대지전압은 전력선 주변에 기생하는 유기전압 또는 표류전압에 의해 발생된 대지전압보다 큰 값을 가진다. 따라서, 실효값 연산부(1130)에서 연산된 대지전압의 실효값이 사전 설정된 문턱 전압값(예를 들어, 500mV)보다 큰 값을 가지는 경우에, 측정된 대지전압이 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단될 수 있다.The ground voltage generated by the leakage of AC commercial power has a value larger than the ground voltage generated by induced voltage or stray voltage parasitic around power line. Therefore, when the effective value of the ground voltage calculated by the effective value calculator 1130 has a value larger than a preset threshold voltage value (for example, 500 mV), the measured ground voltage is generated by the leakage of the AC commercial power supply. It can be judged.

누전 검출 장치(1000)의 푸리에 변환부(1140)는 대지전압의 실효값에 기초하여, 측정된 대지전압을 푸리에 변환하여 기본주파수―AC 상용전원의 전력주파수―의 정수배인 고조파 성분별 전압을 연산할 수 있다.The Fourier transform unit 1140 of the ground fault detecting apparatus 1000 performs Fourier transform on the measured ground voltage based on the effective value of the ground voltage to calculate a voltage for each harmonic component that is an integer multiple of the fundamental frequency—the power frequency of the AC commercial power source. can do.

누전 검출 장치(1000)가 측정한 대지전압이 전력선의 누전에 의해 발생하더라도 기생전압, 대지저항 등 외란에 의해 고조파 성분을 포함할 수 있다. 따라서, 고조파 성분에 의해 측정된 대지전압이 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것인지 판단하기 어렵기 때문에 대지전압이 고조파 성분을 얼마나 함유하고 있는지 분석할 필요가 있다.Even if the ground voltage measured by the ground fault detecting apparatus 1000 is caused by a short circuit of the power line, the ground fault component may include harmonic components due to disturbances such as parasitic voltage and ground resistance. Therefore, since it is difficult to determine whether the ground voltage measured by the harmonic component is caused by the leakage of the AC commercial power supply, it is necessary to analyze how much the ground voltage contains the harmonic component.

푸리에 변환부(1140)는 측정된 대지전압을 푸리에 변환하여 AC 상용전원 (대한민국의 경우에 AC 60Hz 220V)의 전력주파수인 60Hz를 기본주파수로 하고 기본주파수를 가지는 전압값과 기본주파수의 정수배인 고조파 성분별 전압값을 연산할 수 있다.The Fourier transform unit 1140 transforms the measured ground voltage by Fourier transform, and sets the fundamental frequency to 60 Hz, which is the power frequency of AC commercial power (AC 60 Hz 220 V in Korea), and a harmonic that is an integer multiple of the fundamental frequency and the voltage value having the fundamental frequency. The voltage value for each component can be calculated.

전술한 바와 같이, 도 9 및 도 10을 다시 참조하면 측정된 대지전압을 푸리에 변환부는 기본주파수의 정수배인 고조파 성분별 전압값을 연산할 수 있다. 도 9에 도시된, 측정된 대지전압이 고조파 성분인 120Hz, 180Hz, 240Hz 등 기본주파수의 정수배를 가지는 전압보다 기본주파수인 60Hz를 가지는 전압을 많이 함유하고 있어, 외란 등에 의한 고조파 영향을 적게 받았음을 알 수 있다. 따라서, 측정된 대지전압은 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단될 수 있다. 반면에 도 10에 도시된, 측정된 대지전압이 고조파 성분인 120Hz, 180Hz, 240Hz 등 기본주파수의 정수배를 가지는 전압을 많이 함유하고 있어, 외란 등에 의한 고조파 영향을 많이 받았음을 알 수 있다. 따라서, 측정된 대지전압은 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단될 수 없다. As described above, referring back to FIG. 9 and FIG. 10, the Fourier transformer may calculate the voltage value for each harmonic component that is an integer multiple of the fundamental frequency. As shown in FIG. 9, the measured ground voltage contains more voltage having a fundamental frequency of 60 Hz than a voltage having an integer multiple of the fundamental frequency such as 120 Hz, 180 Hz, 240 Hz, which are harmonic components, and is less affected by harmonics due to disturbance. Able to know. Therefore, the measured ground voltage may be determined to be caused by the leakage of the AC commercial power supply. On the other hand, since the measured ground voltage shown in FIG. 10 contains a large number of voltages having integral multiples of fundamental frequencies such as 120 Hz, 180 Hz, and 240 Hz, which are harmonic components, it can be seen that the harmonic effects due to disturbance and the like are much affected. Therefore, the measured ground voltage cannot be determined to be caused by the leakage of the AC commercial power supply.

푸리에 변환부(1140)에서 변환된 고조파 성분별 전압값에 기초하여, 함유율 연산부(1150)는 고조파 성분별 전압을 합산한 전압 대비 기본주파수에 대한 전압 함유율을 연산할 수 있다. 또한, 고조파 성분별 전압값에 기초하여, 고조파 왜곡률 연산부(1160)는 전체 고조파 왜곡률(Total Harmonic Distortion) 및 고조파 성분별 왜곡률(Hormonic Distortion Factor)을 연산할 수 있다.Based on the voltage value of each harmonic component converted by the Fourier transform unit 1140, the content rate calculator 1150 may calculate a voltage content ratio of the fundamental frequency to the voltage obtained by adding the voltages of the harmonic components. In addition, based on the voltage value of each harmonic component, the harmonic distortion calculation unit 1160 may calculate a total harmonic distortion and a harmonic distortion factor.

누전 검출 장치(1000)의 함유율 연산부(1150)는 고조파 성분별 전압에 기초하여, 고조파 성분별 전압을 합산한 전압 대비 기본주파수에 대한 전압 함유율(V1/Vt)을 연산할 수 있다.The content rate calculator 1150 of the electrical leak detecting apparatus 1000 may calculate a voltage content rate V1 / Vt of a fundamental frequency to a voltage obtained by summing voltages of harmonic components based on voltages of harmonic components.

함유율 연산부(1150)에서 연산한 함유율이 높을수록 측정된 대지전압은 기본주파수에 대한 성분을 많이 가지고 있음을 나타낸다. 따라서, 함유율이 사전 설정된 함유율(예를 들어, 85%)을 초과하는 경우에, 측정된 대지전압이 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단될 수 있다.As the content rate calculated by the content rate calculator 1150 is higher, it indicates that the measured earth voltage has more components with respect to the fundamental frequency. Therefore, when the content rate exceeds a preset content rate (eg, 85%), it can be determined that the measured ground voltage is caused by the leakage of the AC commercial power supply.

전술한 바와 같이, 표 1 및 표 2를 다시 참조하면, 표 1에서 전체 전압 대비 기본주파수 성분을 가지는 전압의 함유율은 사전 설정된 함유율(예를 들어, 85%)을 초과하지만, 표 2에서 전체 전압 대비 기본주파수 성분을 가지는 전압의 함유율은 사전 설정된 함유율(예를 들어, 85%)을 초과하지 못한다. 따라서, 표 1에서 측정된 대지전압은 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단될 수 있다. 전술한 함유율에 기초하여 대지전압이 누전에 의해 발생된 것임을 판단하는 방법은 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.As mentioned above, referring back to Tables 1 and 2, in Table 1, the content of voltage having a fundamental frequency component relative to the total voltage exceeds a predetermined content (e.g., 85%), but in Table 2 the total voltage The content rate of the voltage having a contrast fundamental frequency component does not exceed a preset content rate (eg, 85%). Therefore, the ground voltage measured in Table 1 may be determined to be caused by the leakage of AC commercial power. The method of determining that the ground voltage is caused by an electric leakage based on the above-described content is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

누전 검출 장치(1000)의 고조파 왜곡률 연산부(1160)는 고조파 성분별 전압에 기초하여, 전체 고조파 왜곡률(Total Harmonic Distortion) 및 고조파 성분별 왜곡률(Hormonic Distortion Factor)을 연산할 수 있다.The harmonic distortion calculator 1160 of the ground fault detecting apparatus 1000 may calculate a total harmonic distortion and a harmonic distortion factor based on the harmonic component voltage.

전체 고조파 왜곡률은 전술한 수학식 3에 의해 연산될 수 있다. 고조파 성분별 왜곡률은 전술한 수학식 4에 의해 연산될 수 있다. 전체 고조파 왜곡률 및 고조파 성분별 왜곡률이 높을수록 고조파 성분을 많이 포함하고 있음을 나타낸다. The total harmonic distortion can be calculated by the above equation (3). The distortion factor for each harmonic component may be calculated by Equation 4 described above. The higher the total harmonic distortion rate and the distortion rate for each harmonic component, the more harmonic components are included.

고조파 왜곡률 연산부(1160)가 연산한 전체 고조파 왜곡률이 사전 설정된 왜곡률 미만이고, 고조파 성분변 왜곡률이 사전 설정된 왜곡률 미만인 경우에, 측정된 대지전압이 고조파의 영향이 적게 받은 것으로 판단될 수 있다. 측정된 대지전압이 고조파의 영향을 적게 받은 것으로 판단되는 경우, 측정된 대지전압에 기초하여 실효값, 함유율 및 제로 크로싱 횟수의 산정하여 대지전압이 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것임을 판단할 수 있는 정확도 및 신뢰도를 높일 수 있다.When the total harmonic distortion calculated by the harmonic distortion calculation unit 1160 is less than the preset distortion, and the harmonic component distortion distortion is less than the preset distortion, it may be determined that the measured ground voltage is less affected by harmonics. If it is determined that the measured earth voltage is less affected by harmonics, it is possible to determine that the earth voltage is caused by the leakage of AC commercial power by calculating the effective value, the content rate and the number of zero crossings based on the measured earth voltage. Accuracy and reliability.

누전 검출 장치(1000)의 제로 크로싱 산정부(1170)는 사전 설정된 시간(T1) 동안에 상기 디지털 값으로 변환된 대지전압이 영(Zero) 전압을 통과하는 제로 크로싱(Zero Crossing) 횟수를 산정할 수 있다. 여기서, 사전 설정된 시간(T1)은, AC 상용전원의 주기의 사전 설정된 정수배인 시간일 수 있다.The zero crossing calculation unit 1170 of the ground fault detecting apparatus 1000 may calculate the number of zero crossings in which the ground voltage converted to the digital value passes the zero voltage during a preset time T1. have. Here, the preset time T1 may be a time that is a preset integer multiple of the period of the AC commercial power source.

제로 크로싱 산정부(1170)는 사전 설정된 시간(T1) 동안에, 대지전압의 극성이 변하는 경우에 상기 영(Zero) 전압을 통과하는 제로 크로싱 횟수를 산정할 수 있다.The zero crossing calculation unit 1170 may calculate the number of zero crossings that pass through the zero voltage when the polarity of the ground voltage changes during the preset time T1.

제로 크로싱 산정부(1170)가 산정한 제로 크로싱 횟수는 측정된 대지전압이 AC 상용전원의 전력주파수인 기본주파수 성분을 많이 함유하고 있고, 측정된 대지전압이 AC 상용전압의 누전에 의해 발생된 것으로 판단될 수 있다.The zero crossing count calculated by the zero crossing calculation unit 1170 indicates that the measured ground voltage contains a lot of fundamental frequency components which are the power frequencies of the AC commercial power, and the measured ground voltage is caused by the leakage of the AC commercial voltage. Can be judged.

예를 들어, 사전 설정된 시간(T1)을 AC 상용전원의 주기의 5배로 설정할 수 있다. 이러한 경우에 AC 상용전원의 제로 크로싱 횟수는 10회이다. 측정된 대지전압의 제로 크로싱 횟수가 10회인 경우에는 대지전압은 60Hz 성분을 많이 함유하고 있고, 측정된 대지전압이 AC 상용전압의 누전에 의해 발생된 것으로 판단될 수 있다. 반면에, 측정된 대지전압의 제로 크로싱 횟수가 10회를 초과하는 경우에는 대지전압이 60Hz보다 큰 주파수성분을 많이 함유하고 있고, 이는 고조파의 영향 또는 기생전압에 의해 발생된 대지전압으로 판단될 수 있다.For example, the preset time T1 may be set to five times the period of the AC commercial power source. In this case, the number of zero crossings of the AC commercial power source is ten times. When the number of zero crossings of the measured earth voltage is 10, the earth voltage contains a large amount of 60 Hz, and it may be determined that the measured earth voltage is caused by the leakage of the AC commercial voltage. On the other hand, when the number of zero crossings of the measured earth voltage exceeds 10 times, the earth voltage contains a lot of frequency components larger than 60 Hz, which can be judged as the earth voltage generated by the effects of harmonics or parasitic voltages. have.

또한, 전술한 바와 같이, 도 7을 다시 참조하면, 측정된 대지전압이 전력주파수인 60Hz 파형과 유사하지만, 함유율이 사전 설정된 함유율(예를 들어, 85%)미만인 경우에 해당하여 대지전압이 누전에 의해 발생된 것이 아닌 기생전압에 의해 발생된 것으로 판단될 수 있다. 도 8을 다시 참조하면, 측정된 대지전압이 함유율이 사전 설정된 함유율(예를 들어, 85%)를 초과하지만, 전력주파수인 60Hz 파형과 유사하지 않으며, 사절 설정된 시간(T1) 동안에 AC 상용전원의 제로 크로싱 횟수를 대지전압의 제로 크로싱 횟수가 초과하여, 고조파의 영향 또는 기생전압에 의해 발생된 대지전압으로 판단될 수 있다.In addition, as described above, referring back to FIG. 7, the ground voltage is shorted when the measured ground voltage is similar to the 60 Hz waveform which is the power frequency, but the content is less than a predetermined content (eg, 85%). It may be determined that it is caused by a parasitic voltage rather than by a. Referring back to FIG. 8, although the measured earth voltage exceeds a preset content rate (eg, 85%), it does not resemble a 60 Hz waveform, which is a power frequency, and the AC commercial power supply for the trimmed time T1. Since the number of zero crossings exceeds the number of zero crossings of the ground voltage, it may be determined as the ground voltage generated by the influence of harmonics or a parasitic voltage.

전술한 제로 크로싱 횟수에 기초하여 대지전압이 AC 상용전압의 누전에 의해 발생된 것임을 판단하는 방법은 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The method of determining that the ground voltage is caused by the leakage of the AC commercial voltage based on the number of zero crossings described above is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

누전 검출 장치(1000)의 디스토션 산정부(1180)는 사전 설정된 시간(T1) 동안에 상기 측정된 대지전압에 고조파에 의한 디스토션(Distortion)이 발생한 횟수인 디스토션 횟수를 산정할 수 있다. 여기서, 사전 설정된 시간(T1)은, AC 상용전원의 주기의 사전 설정된 정수배인 시간일 수 있다. 보다 구체적으로, 디스토션 산정부(1180)는 ADC부(1120)로부터 각각의 샘플에 대해서 디지털 값으로 변환된 대지전압을 제공받을 수 있다. 또한, 디스토션 산정부(1180)는 서로 연속되는 제 1 샘플 및 제 2 샘플에 있어서 대지전압 측정값(디지털 값) 차이를 제 1 변화량으로 출력할 수 있다. 또한, 디스토션 산정부(1180)는 제 2 샘플과 연속되는 제 3 샘플에 있어서 대지전압 측정값(디지털 값) 차이를 제 2 변화량으로 출력할 수 있다. 따라서, 디스토션 산정부(1180)는 제 1 변화량과 제 2 변화량의 극성이 상이하다면, 디스토션이 발생했다고 판단하여 디스토션의 횟수를 산정할 수 있다. 즉, 디스토션 산정부(1180)은 ADC부(1120)로부터 사전 설정된 시간(예컨대, AC 상용전원의 주기의 사전 설정된 정수배인 시간 T1)에 포함되는 샘플 각각에 대해서 디지털 값으로 변환된 대지전압에 기초하여 대지전압의 변화량의 극성이 변경되는 디스토션 횟수를 산정할 수 있다.The distortion calculation unit 1180 of the ground fault detecting apparatus 1000 may calculate the number of distortions, which is the number of distortions caused by harmonics in the measured ground voltage during a preset time T1. Here, the preset time T1 may be a time that is a preset integer multiple of the period of the AC commercial power source. More specifically, the distortion calculation unit 1180 may receive the ground voltage converted into a digital value for each sample from the ADC unit 1120 . In addition, the distortion calculation unit 1180 may output the difference of the ground voltage measurement value (digital value) in the first sample and the second sample which are continuous to each other as the first change amount. In addition, the distortion calculation unit 1180 may output the difference of the ground voltage measurement value (digital value) in the second sample and the third sample that is continuous as the second change amount. Accordingly, the distortion calculation unit 1180 may determine that the distortion has occurred if the first change amount and the second change amount have different polarities, and may calculate the number of distortions. That is, the distortion calculation unit 1180 is based on the ground voltage converted into a digital value for each sample included in the preset time (for example, time T1 which is a predetermined integer multiple of the period of the AC commercial power supply) from the ADC unit 1120. The number of distortions by which the polarity of the change amount of the ground voltage is changed can be estimated .

디스토션 산정부(1180)가 디스토션 횟수를 산정하는 구체적인 방법에 대해 도 31 및 도 32를 참조하여 설명한다.A detailed method of calculating the number of distortions by the distortion calculation unit 1180 will be described with reference to FIGS. 31 and 32.

도 31은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스토션 횟수를 산정하는 방법을 설명한 예시이다.31 is an illustration for explaining a method for calculating the number of distortions according to another embodiment of the present invention.

도 31을 참조하면, 디스토션 산정부(1180)는 샘플링하여 변환된 제1 대지전압의 디지털 값과 다음 샘플링 주기 이후에 샘플링하여 변환된 제2 대지전압의 디지털 값의 제1 변화량의 극성 및 제2 대지전압의 디지털 값과 다음 샘플링 주기 이후에 샘플링하여 변환된 제3 대지전압의 디지털 값의 제2 변화량의 극성이 다른 경우에 고조파에 의한 디스토션(Distortion)이 발생한 것으로 판단하여 디스토션 횟수를 산정할 수 있다. 예를 들어, 제1 대지전압의 디지털 값이 50mV이고 다음 샘플링 된 제2 대지전압의 디지털 값이 53mV인 경우에 제1 변화량은 (+)3mV로 극성이 양수이다. 다음 샘플링 된 제3 대지전압의 디지털 값이 52mV 인 경우에 제2 변화량은 (-)1mV로 극성이 음수이다. 이러한 경우에, 제1 변화량의 극성과 제2 변화량의 극성이 다른 경우에 해당하며, 고조파에 의한 디스토션이 발생한 것으로 판단하고, 디스토션의 횟수를 산정할 수 있다. Referring to FIG. 31, the distortion calculation unit 1180 may include a polarity and a second polarity of the first change amount of the digital value of the first earth voltage sampled and converted and the digital value of the second earth voltage sampled and converted after the next sampling period. When the digital value of the ground voltage and the polarity of the second change amount of the digital value of the third ground voltage converted by sampling after the next sampling period are different from each other, it is determined that the distortion occurs due to harmonics, and the number of distortions can be calculated. have. For example, when the digital value of the first ground voltage is 50 mV and the digital value of the next sampled second ground voltage is 53 mV, the first change amount is positive (+) 3 mV and the polarity is positive. When the digital value of the next sampled third ground voltage is 52mV, the second change amount is negative (-) 1mV and the polarity is negative. In this case, the polarity of the first change amount and the polarity of the second change amount are different, and it is determined that distortion due to harmonics has occurred, and the number of distortions can be calculated.

도 32은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스토션 횟수를 산정하는 방법에 대한 흐름도이다.32 is a flowchart illustrating a method of calculating the number of distortions according to another embodiment of the present invention.

도 32를 참조하면, 디스토션 산정부(1180)는 제1 변화량의 극성과 제2 변화량의 극성이 다른 경우, 디스토션 횟수를 1회 산정할 수 있다. 사전 설정된 시간(T1) 동안에 총 산정된 디스토션 횟수가 사전 설정된 디스토션 횟수 미만인 경우에, 측정된 대지전압는 고조파의 영향을 적게 받은 것으로 판단한다. 측정된 대지전압이 고조파의 영향을 적게 받은 것으로 판단되는 경우, 측정된 대지전압에 기초하여 실효값, 함유율 및 제로 크로싱 횟수의 산정하여 대지전압이 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것임을 판단할 수 있는 정확도 및 신뢰도를 높일 수 있다.Referring to FIG. 32, when the polarity of the first change amount and the second change amount are different from each other, the distortion calculation unit 1180 may calculate the number of distortions once. When the total number of distortions calculated during the preset time T1 is less than the preset number of distortions, it is determined that the measured ground voltage is less affected by harmonics. If it is determined that the measured earth voltage is less affected by harmonics, it is possible to determine that the earth voltage is caused by the leakage of AC commercial power by calculating the effective value, the content rate and the number of zero crossings based on the measured earth voltage. Accuracy and reliability.

다시 도 29를 참조하면, 누전 검출 장치(1000)의 누전 의심 구역 판단부(1190)는 대지전압의 실효값, 전압 함유율, 전체 고조파 왜곡률, 고조파 성분별 왜곡률, 제로 크로싱 횟수 및 디스토션 횟수에 적어도 어느 하나에 기초하여, 대지전압을 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단하고, 판단된 결과에 기초하여 대지전압을 측정한 지역을 누전 의심 구역으로 판단할 수 있다.Referring back to FIG. 29, the earth leakage suspected zone determining unit 1190 of the earth leakage detecting apparatus 1000 may determine at least any one of the effective value of the ground voltage, the voltage content rate, the total harmonic distortion rate, the distortion rate for each harmonic component, the number of zero crossings, and the number of distortions. Based on one, it can be determined that the ground voltage is caused by the leakage of the AC commercial power source, and based on the determined result, the region where the ground voltage is measured can be determined as the suspected short circuit region.

보다 구체적으로, 누전 의심 구역 판단부(1190)는 대지전압의 실효값이 사전 설정된 문턱 전압값을 초과하고, 전압 함유율이 사전 설정된 전압 함유율을 초과하고, 전체 고조파 왜곡률이 사전 설정된 전체 고조파 왜곡률 미만이고, 고조파 성분별 왜곡률이 사전 설정된 고조파 성분별 왜곡률 미만이고, 제로 크로싱 횟수가 사전 설정된 횟수와 일치하고, 디스토션의 횟수가 사전 설정된 횟수 미만인 경우에, 대지전압을 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단할 수 있다. 전술한 누전 의심 구역을 판단하는 방법은 예시일 뿐이며. 본 개시는 이에 제한되지 않는다.More specifically, the earth leakage suspected area determining unit 1190 may include an effective value of the ground voltage exceeding a preset threshold voltage value, a voltage content exceeding a preset voltage content, and a total harmonic distortion rate less than a preset total harmonic distortion rate. When the distortion rate per harmonic component is less than the preset distortion ratio for each harmonic component, the number of zero crossings matches the preset number, and the number of distortions is less than the preset number, the ground voltage may be generated by the leakage of AC commercial power. You can judge. The above-described method of determining the suspected short circuit area is merely an example. The present disclosure is not limited thereto.

전력선 PEN에서 측정된 대지전압이 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 누전 의심 구역 판단부(1190)가 판단하면, 누전점 판단부(1240)는 대지전압을 측정한 전력선 PEN 지중에 매설된 전력선의 경로를 따라가며 전력선에서 실제 누전이 일어난 지점을 누전점으로 판단할 수 있다.When the earth leakage suspected area determining unit 1190 determines that the ground voltage measured by the power line PEN is caused by a short circuit of the AC commercial power supply, the ground fault point determining unit 1240 is a power line embedded in the ground of the power line PEN which measured the ground voltage. By following the path of, the point where the actual short circuit occurred in the power line can be determined as the short circuit point.

누전 검출 장치(1000)의 자계 신호 수신부(1210)는 탐사 전류 발생 장치로부터 발생되는 자계 신호를 수신할 수 있다.The magnetic field signal receiver 1210 of the ground fault detecting apparatus 1000 may receive a magnetic field signal generated from the sensing current generator.

전술한 바와 같이, 탐사 전류 발생 장치는 누전 의심 구역 내의 전력선 및 중선선에 전류 신호를 주입하고, 전력선 및 중선선에 흐르는 탐사 전류에 의해 발생되는 자계 신호를 지상에서 자계 신호 수신부(1210)가 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 탐사 전류 발생 장치는 전력선에 연결되어 전력선에 흐르는 전력 주파수를 측정할 수 있다. 또한, 탐사 전류 발생 장치는 누전점 탐사를 위한 자계 신호, 즉 탐사 전류를 생성하여 전력선 상에 전송할 수 있다. 그리고, 자계 신호 수신부(1210)는 자계 센서를 포함하여 자계 신호를 수신할 수 있다.As described above, the exploration current generating device injects a current signal to the power line and the center line in the suspected short circuit area, and the magnetic field signal receiving unit 1210 receives a magnetic field signal generated by the sensing current flowing through the power line and the center line in the ground can do. More specifically, the exploration current generating device may be connected to a power line and measure a power frequency flowing through the power line. In addition, the exploration current generating device may generate a magnetic field signal, that is, an exploration current for the earth leakage point exploration, and transmit it on the power line. In addition, the magnetic signal receiver 1210 may include a magnetic field sensor to receive the magnetic field signal.

자계 신호 수신부(1210)는 복수의 자계 센서를 구비하며, 자계 신호 극성 및 자계 신호의 크기를 수신할 수 있다. The magnetic field signal receiver 1210 may include a plurality of magnetic field sensors and may receive the magnetic field polarity and the magnitude of the magnetic field signal.

누전 검출 장치(1000)의 전력선 매설 경로 탐색부(1230)는 수신된 자계 신호에 기초하여 누전 의심 구역에 매설된 전력선의 경로를 탐색할 수 있다.The power line embedding path search unit 1230 of the ground fault detecting apparatus 1000 may search a path of the power line embedded in the suspected short circuit area based on the received magnetic field signal.

보다 구체적으로, 전력선 매설 경로 탐색부(1230)는 상기 자계 신호 수신부()가 수신하는 자계 신호의 크기를 모니터링할 수 있다. 그리고, 누전 검출 장치의 위치에 따라 수신되는 자계 신호의 크기가 최대점인 지점을 전력선의 경로 중 일 지점으로 판단할 수 있다. 여기서 자계 신호의 크기가 최대점인 지점은 누전 검출 장치를 일직선으로 움직였을 경우, 동일선 상에서 측정되는 자계 신호의 크기가 최대인 지점을 의미할 수 있다. 그리고, 전력선 매설 경로 탐색부(1230)는 동일한 크기를 가지는 자계 신호의 크기를 따라 전력선의 경로를 판단할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 전력선 매설 경로 탐색부(1230)는 자계 신호의 측정값이 최대인 일 지점을 기준으로, 주변의 다른 높은 최대 자계 신호 크기 측정 위치를 연결하는 방식으로 전력선의 경로를 판단할 수도 있다. 예를 들어, 전력선 매설 경로 탐색부(1230)는 자계 신호 크기가 최대점인 지점을 매설된 전력선 경로로 판단할 수 있다. 또한, 전력선 매설 경로 탐색부(1230)는 자계 신호 극성에 기초하여 전력선이 매설된 경로의 방향을 탐색할 수 있다.More specifically, the power line embedding path search unit 1230 may monitor the magnitude of the magnetic field signal received by the magnetic signal receiver (). The point at which the magnitude of the received magnetic field signal is the maximum point according to the position of the ground fault detecting apparatus may be determined as one point of the path of the power line. Here, the point where the magnitude of the magnetic field signal is the maximum point may mean a point where the magnitude of the magnetic field signal measured on the same line is maximum when the earth leakage detecting apparatus is moved in a straight line. The power line embedding path search unit 1230 may determine a path of the power line according to the magnitude of the magnetic field signal having the same magnitude. Further, according to an embodiment, the power line embedding path search unit 1230 determines the path of the power line by connecting another high maximum magnetic field signal size measurement position of the surroundings based on one point where the measured value of the magnetic field signal is the maximum. You may. For example, the power line embedding path search unit 1230 may determine the point where the magnetic field signal size is the maximum point as the embedded power line path. Also, the power line embedding path search unit 1230 may search for the direction of the path in which the power line is embedded based on the magnetic field signal polarity.

누전 검출 장치(1000)의 누전 검출 전압 신호 수신부(1220)는 누전 검출 전압 신호 발생 장치로부터 발생되는 누전 검출 전압 신호를 수신할 수 있다.The earth leakage detection voltage signal receiver 1220 of the earth leakage detection apparatus 1000 may receive an earth leakage detection voltage signal generated from the earth leakage detection voltage signal generator.

전술한 바와 같이, 누전 검출 전압 신호 발생 장치는 DC 펄스 전압인 누전 검출 전압 신호를 전력선에 전송한다. 전력선이 누전되는 경우에, AC 상용전원에 누전 검출 전압 신호가 포함되어 대지전압이 측정된다. 대지전압 측정부(1110)에 의해 측정된 대지전압은 고조파 성분도 포함하고 있어서, 대지전압에서 펄스 전압 성분이 누전 검출 전압 신호인지 고조파 성분인지 판단하기 어렵다. 따라서, 탐사 전류 발생 장치에서 탐사 전류를 전송하는 시간에서 사전 설정된 시간 이후에 누전 검출 전압 신호 발생 장치에서 누전 검출 전압 신호를 전송한다. 자계 신호 수신부(1210)가 수신한 탐사 전류에 의해 발생된 자계 신호를 수신한 시간에 기초하여, 누전 검출 전압 신호 수신부(1220)는 사전 설정된 시간 이후에 측정된 대지전압에서 펄스 전압 성분을 누전 검출 전압 신호로 검출할 수 있다.As described above, the ground fault detection voltage signal generator transmits a ground fault detection voltage signal, which is a DC pulse voltage, to the power line. When the power line is shorted, the ground fault detection voltage signal is included in the AC commercial power supply to measure the ground voltage. Since the ground voltage measured by the ground voltage measuring unit 1110 also includes harmonic components, it is difficult to determine whether the pulse voltage component is an earth leakage detection voltage signal or a harmonic component in the ground voltage. Therefore, the earth leakage detection voltage signal generator transmits the earth leakage detection voltage signal after a predetermined time from the time when the detection current generation device transmits the detection current. Based on the time when the magnetic field signal receiving unit 1210 receives the magnetic field signal generated by the detection current received, the ground fault detecting voltage signal receiving unit 1220 detects the short circuit voltage component from the ground voltage measured after a preset time. It can be detected by a voltage signal.

누전 검출 장치(1000)의 누전점 판단부(1240)는 누전 검출 전압 신호에 기초하여 매설된 전력선의 누전점을 판단할 수 있다.The ground fault point determiner 1240 of the ground fault detection apparatus 1000 may determine the ground fault point of the embedded power line based on the ground fault detection voltage signal.

누전점 판단부(1240)는 누전 검출 전압 신호의 수신 여부에 따라 논리값을 설정하고, 설정된 논리값과 누전 검출 전압 신호 발생 장치에서 발생시킨 누전 검출 전압 신호의 논리값과 일치하고, 누전 검출 전압 신호의 크기가 최대값을 가지는 지점을 누전점으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 누전점 판단부(1240)는 자계 신호를 수신하고 사전 설정된 시간 이후 누전 검출 전압 신호를 수신하는 경우, 논리값 "1"을 출력할 수 있다. 그리고, 누전점 판단부(1240)는 누전 검출 전압 신호를 수신하는 경우, 논리값 "1"을 출력하며 해당 전력선이 누전되었다고 판단할 수 있다. 그리고, 누전점 판단부(1240)가 논리값 "1"을 출력하는 경우, 누전 검출 전압 신호의 크기가 최대값인 지점을 누전점으로 판단할 수 있다. 또한, 누전점 판단부(1240)는 자계 신호를 수신하고 사전 설정된 시간 이후 누전 검출 전압 신호를 수신하지 못하는 경우, 논리값 "0"을 출력할 수 있다. 그리고, 누전점 판단부(1240)는 누전 검출 전압 신호를 수신하지 못하는 경우, 논리값 "0"을 출력하며 해당 전력선이 누전되지 않았다고 판단할 수 있다. 전술한 누전점 판단부(1240)의 동작의 기재는 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The ground fault point determiner 1240 sets a logic value according to whether the ground fault detection voltage signal is received, coincides with the set logic value and the logic value of the ground fault detection voltage signal generated by the ground fault detection voltage signal generator, and the ground fault detection voltage. The point where the signal has the maximum value may be determined as the ground fault point. For example, when the ground fault point determiner 1240 receives the magnetic field signal and receives the ground fault detection voltage signal after a preset time, the ground fault point determiner 1240 may output a logic value “1”. When the ground fault detecting unit 1240 receives the ground fault detection voltage signal, the ground fault point determiner 1240 may output a logic value “1” and determine that the power line is short. In addition, when the ground fault point determiner 1240 outputs a logic value “1”, the ground fault point may determine a point at which the magnitude of the ground fault detection voltage signal is a maximum value. In addition, when the earth leakage point determiner 1240 receives the magnetic field signal and fails to receive the earth leakage detection voltage signal after a preset time, the earth leakage point determiner 1240 may output a logic value “0”. In addition, when the ground fault determining unit 1240 does not receive the ground fault detection voltage signal, the ground fault point determiner 1240 may output a logic value “0” and determine that the corresponding power line is not shorted. The above description of the operation of the ground fault point determiner 1240 is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

누전점 판단부(1240)가 전력선 매설 경로를 따라 이동하며 전력선의 누전점을 판단하는 구체적인 설명을 이하 도 33 및 도 34를 참조하여 설명한다.A detailed description of the earth leakage point determiner 1240 moving along the power line embedding path and determining the earth leakage point of the power line will be described with reference to FIGS. 33 and 34.

도 33는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자계 신호 수신 및 누전 검출 전압 신호 수신을 위한 프로토콜 설명도이다.33 is a diagram illustrating a protocol for receiving a magnetic field signal and receiving a short circuit detection voltage signal according to another embodiment of the present invention.

도 33을 참조하여 구체적인 예를 들면, 자계 신호 수신부(1210)가 탐사 전류 발생 장치로부터 발생된 비연속 특성을 가진 자계신호 '0101000'를 수신하는 경우에, 전력선 매설 경로 탐색부(1230)는 자계 신호 시작 시간으로 설정한다. 전력선 매설 경로 탐색부(1230)는 자계 신호 시작 시간 이후에 매 전력주파수 싸이클 간격을 두고 자계 신호 값을 측정하여 자계 신호 극성 및 크기에 기초하여 전력선 매설 경로를 탐색한다. 누전 검출 장치(1000)는 전력선 매설 경로상의 대지에서 대지전압을 측정하며 경로를 따라 이동한다. 누전 검출 전압 신호 수신부(1220)는 전력선이 매설된 경로 상에서 측정된 대지전압에서 누전 검출 전압 신호를 수신한다. 누전점 판단부(1240)는 누전 검출 전압 신호에 포함된 논리값을 분석하여 논리값 '1'일 때 누전 검출 전압 신호의 크기를 비교하여 누전 검출 전압 신호 최대값을 가지는 지점을 누전점으로 판단한다.For example, referring to FIG. 33, when the magnetic signal receiver 1210 receives a magnetic field signal '0101000' having a discontinuous characteristic generated from an exploration current generator, the power line embedding path search unit 1230 is a magnetic field. Set to the signal start time. The power line embedding path searching unit 1230 searches the power line embedding path based on the magnetic field signal polarity and magnitude by measuring the magnetic field signal value at intervals of power frequency cycles after the magnetic field signal start time. The earth leakage detecting apparatus 1000 measures earth voltage at a ground on a power line embedding path and moves along the path. The ground fault detection voltage signal receiver 1220 receives a ground fault detection voltage signal from a ground voltage measured on a path in which a power line is embedded. The ground fault point determiner 1240 analyzes a logic value included in the ground fault detection voltage signal, compares the magnitude of the ground fault detection voltage signal when the logic value is '1', and determines a point having the maximum value of the ground fault detection voltage signal as the ground fault point. do.

도 34은 본 발명의 다른 실시예에 따른 누전 검출 전압 신호 시작 시간 통보와 누전 검출 전압 신호가 측정된 시간과의 관계를 보여주는 예시이다.34 illustrates an example of a relationship between a notification of start time of a ground fault detection voltage signal and a time at which the ground fault detection voltage signal is measured according to another embodiment of the present invention.

도 34를 참조하면, 3상 전원은 각각 120도 위상차를 가지고 사인파 전압 파형이 반복된다. 탐사 전류 발생 장치가 탐사 전류 신호를 C상 전력선에 전송하는 경우에, 누전 검출 전압 신호 발생 장치는 위상이 120도 빠른 A상 전력선에 누전 검출 전압 신호를 전송한다. 탐사 전류 신호를 전송한 시간으로부터 사전 설정한 시간(예를 들어, 탐사 전류 신호를 전송한 시간보다 1/3 싸이클 이후인 시간) 이후에 누전 검출 전압 신호를 전송한다. 탐사 전류 신호는 자계 신호를 발생시키고, 자계 신호 수신부(1210)가 자계 신호를 수신하는 경우에, 누전 검출 전압 신호 수신부(1220)는 자계 신호 수신부(1210)가 자계 신호를 수신한 시간보다 사전 설정된 시간(예를 들어, 탐사 전류 신호를 전송한 시간보다 1/3 싸이클 이후인 시간) 이후에 누전 검출 전압 신호를 수신한다.Referring to FIG. 34, the three-phase power supplies each have a 120 degree phase difference, and the sinusoidal voltage waveform is repeated. In the case where the exploration current generator transmits the detection current signal to the C-phase power line, the earth leakage detection voltage signal generator transmits the earth leakage detection voltage signal to the A-phase power line having a 120-degree phase. The earth leakage detection voltage signal is transmitted after a preset time (for example, 1/3 cycle after the time when the probe current signal is transmitted) from the time when the probe current signal is transmitted. The probe current signal generates a magnetic field signal, and when the magnetic field signal receiver 1210 receives the magnetic field signal, the earth leakage detection voltage signal receiver 1220 is set in advance than the time when the magnetic field signal receiver 1210 receives the magnetic field signal. The earth leakage detection voltage signal is received after a time (eg, 1/3 cycle after the time when the probe current signal is transmitted).

누전 검출 장치(1000)의 디스플레이부(1300)는 측정된 대지전압이 AC 상용전원의 누전에 의한 발생된 것인지 디스플레이할 수 있다.The display unit 1300 of the ground fault detecting apparatus 1000 may display whether the measured ground voltage is caused by a short circuit of AC commercial power.

도 20 내지 도 28을 다시 참조하면, 전술한 바와 같이, 디스플레이부(1300)는 전력주파수의 전압 크기 및 고조파 성분별 전압을 합산한 전압 크기를 디스플레이 할 수 있다. 또한, 디스플레이부(1300)는 측정된 대지전압의 함유율, 제로크로싱 횟수, 디스토션 횟수를 디스플레이할 수 있다. 또한, 디스플레이부(1300)는 고조파 성분별 전압의 크기를 디스플레이할 수 있으며, 고조파 성분별 왜곡률이 사전 설정된 왜곡률 미만인지 여부를 색 구분을 통해 디스플레이할 수 있다. 또한, 디스플레이부(1300)는 누전 검출 전압 신호의 논리값을 디스플레이할 수 있고, 누전된 상의 전력선을 디스플레이 할 수 있다.Referring to FIGS. 20 to 28 again, as described above, the display unit 1300 may display a voltage magnitude obtained by adding the voltage magnitude of the power frequency and the voltage for each harmonic component. In addition, the display unit 1300 may display the measured content of the ground voltage, the number of zero crossings, and the number of distortions. In addition, the display unit 1300 may display the magnitude of the voltage for each harmonic component, and may display whether the distortion ratio for each harmonic component is less than a preset distortion ratio through color separation. In addition, the display unit 1300 may display a logic value of the ground fault detection voltage signal, and display a power line of the grounded phase.

도 35는 본 발명의 다른 실시예에 다른 누전 의심 구역을 판정하는 방법에 대한 흐름도이다.35 is a flowchart of a method of determining a suspected short circuit region according to another embodiment of the present invention.

누전 검출 장치(1000)는 대지전압을 측정할 수 있다(S1101). 구체적으로, 지중에서 전력선의 누전이 발생하는 경우, 누전전류는 최단 거리에 있는 전력선 PEN으로 귀환되도록 설계된다. 누전 검출 장치(1000)는 전력 공급용 전압성(상선)의 절연불량에 따른 AC 상용전원(대한민국의 경우에 AC 60Hz 220V)의 누전전류 및 대지저항(Rg)의 크기에 비례하여 AC 상용전원의 누전에 의해 발생하는 대지전압을 측정할 수 있다.The earth leakage detecting apparatus 1000 may measure the ground voltage (S1101). Specifically, in the case where a power line leakage occurs in the ground, the current leakage current is designed to be fed back to the power line PEN at the shortest distance. The earth leakage detecting apparatus 1000 is a power supply of the AC commercial power in proportion to the magnitude of the earth current (Rg) of the AC commercial power supply (AC 60 Hz 220V in the case of Korea) and the ground resistance (Rg). The ground voltage caused by a short circuit can be measured.

누전 검출 장치(1000)는 측정된 대지전압을 샘플링하여 디지털 값으로 변환한다(S1102).The electrical leak detecting apparatus 1000 samples the measured ground voltage and converts the measured ground voltage into a digital value (S1102).

구체적으로, 누전 검출 장치(1000)가 측정한 대지전압은 아날로그 값을 가지며, 누전 검출 장치(1000)는 측정된 대지전압 값을 샘플링하여 디지털 값으로 변환하여 출력한다.In detail, the ground voltage measured by the ground fault detecting apparatus 1000 has an analog value, and the ground fault detecting apparatus 1000 samples the measured ground voltage value and converts the measured ground voltage value into a digital value.

누전 검출 장치(1000)는 디지털 값으로 변환된 대지전압의 실효값을 연산한다(S1103).The electrical leak detecting apparatus 1000 calculates an effective value of the ground voltage converted into a digital value (S1103).

AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 대지전압은 전력선 주변에 기생하는 유기전압 또는 표류전압에 의해 발생된 대지전압보다 큰 값을 가진다. 따라서, 누전 검출 장치(1000)에서 연산된 대지전압의 실효값이 사전 설정된 문턱 전압값(예를 들어, 500mV)보다 큰 값을 가지는 경우에, 측정된 대지전압이 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단될 수 있다.The ground voltage generated by the leakage of AC commercial power has a value larger than the ground voltage generated by induced voltage or stray voltage parasitic around power line. Therefore, when the effective value of the ground voltage calculated by the ground fault detecting apparatus 1000 has a value larger than a preset threshold voltage value (for example, 500 mV), the measured ground voltage is generated by the leakage of the AC commercial power supply. It can be judged.

누전 검출 장치(1000)는 대지전압의 실효값에 기초하여, 측정된 대지전압을 푸리에 변환하여 기본주파수―AC 상용전원의 전력주파수―의 정수배인 고조파 성분별 전압을 연산할 수 있다(S1104).The earth leakage detecting apparatus 1000 may calculate a voltage for each harmonic component that is an integer multiple of the fundamental frequency—the power frequency of the AC commercial power source—by Fourier transforming the measured ground voltage based on the effective value of the ground voltage (S1104).

누전 검출 장치(1000)가 측정한 대지전압이 전력선의 누전에 의해 발생하더라도 기생전압, 대지저항 등 외란에 의해 고조파 성분을 포함할 수 있다. 따라서, 고조파 성분에 의해 측정된 대지전압이 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것인지 판단하기 어렵기 때문에 대지전압이 고조파 성분을 얼마나 함유하고 있는지 분석할 필요가 있다.Even if the ground voltage measured by the ground fault detecting apparatus 1000 is caused by a short circuit of the power line, the ground fault component may include harmonic components due to disturbances such as parasitic voltage and ground resistance. Therefore, since it is difficult to determine whether the ground voltage measured by the harmonic component is caused by the leakage of the AC commercial power supply, it is necessary to analyze how much the ground voltage contains the harmonic component.

누전 검출 장치(1000)는 측정된 대지전압을 푸리에 변환하여 AC 상용전원(대한민국의 경우에 AC 60Hz 220V)의 전력주파수인 60Hz를 기본주파수로 하고 기본주파수를 가지는 전압값과 기본주파수의 정수배인 고조파 성분별 전압값을 연산할 수 있다.The earth leakage detection apparatus 1000 performs Fourier transform on the measured ground voltage to set a fundamental frequency of 60 Hz, which is a power frequency of an AC commercial power supply (AC 60 Hz 220 V in the case of Korea), and a harmonic that is an integer multiple of a fundamental frequency and a voltage value having a fundamental frequency. The voltage value for each component can be calculated.

전술한 바와 같이, 도 9 및 도 10을 다시 참조하면 측정된 대지전압을 푸리에 변환부는 기본주파수의 정수배인 고조파 성분별 전압값을 연산할 수 있다. 도 9에 도시된, 측정된 대지전압이 고조파 성분인 120Hz, 180Hz, 240Hz 등 기본주파수의 정수배를 가지는 전압보다 기본주파수인 60Hz를 가지는 전압을 많이 함유하고 있어, 외란 등에 의한 고조파 영향을 적게 받았음을 알 수 있다. 따라서, 측정된 대지전압은 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단될 수 있다. 반면에 도 10에 도시된, 측정된 대지전압이 고조파 성분인 120Hz, 180Hz, 240Hz 등 기본주파수의 정수배를 가지는 전압을 많이 함유하고 있어, 외란 등에 의한 고조파 영향을 많이 받았음을 알 수 있다. 따라서, 측정된 대지전압은 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단될 수 없다. As described above, referring back to FIG. 9 and FIG. 10, the Fourier transformer may calculate the voltage value for each harmonic component that is an integer multiple of the fundamental frequency. As shown in FIG. 9, the measured ground voltage contains more voltage having a fundamental frequency of 60 Hz than a voltage having an integer multiple of the fundamental frequency such as 120 Hz, 180 Hz, 240 Hz, which are harmonic components, and is less affected by harmonics due to disturbance. Able to know. Therefore, the measured ground voltage may be determined to be caused by the leakage of the AC commercial power supply. On the other hand, since the measured ground voltage shown in FIG. 10 contains a large number of voltages having integral multiples of fundamental frequencies such as 120 Hz, 180 Hz, and 240 Hz, which are harmonic components, it can be seen that the harmonic effects due to disturbance and the like are much affected. Therefore, the measured ground voltage cannot be determined to be caused by the leakage of the AC commercial power supply.

누전 검출 장치(1000)는 고조파 성분별 전압에 기초하여, 고조파 성분별 전압을 합산한 전압 대비 기본주파수에 대한 전압 함유율(V1/Vt)을 연산할 수 있다(S1105).The electrical leak detecting apparatus 1000 may calculate a voltage content ratio V1 / Vt of a fundamental frequency to a voltage obtained by summing voltages of harmonic components based on voltages of the harmonic components (S1105).

누전 검출 장치(1000)에서 연산한 함유율이 높을수록 측정된 대지전압은 기본주파수에 대한 성분을 많이 가지고 있음을 나타낸다. 따라서, 함유율이 사전 설정된 함유율(예를 들어, 85%)을 초과하는 경우에, 측정된 대지전압이 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단될 수 있다.As the content rate calculated by the ground fault detecting apparatus 1000 is higher, it indicates that the measured ground voltage has a lot of components with respect to the fundamental frequency. Therefore, when the content rate exceeds a preset content rate (eg, 85%), it can be determined that the measured ground voltage is caused by the leakage of the AC commercial power supply.

전술한 바와 같이, 표 1 및 표 2를 다시 참조하면, 표 1에서 전체 전압 대비 기본주파수 성분을 가지는 전압의 함유율은 사전 설정된 함유율(예를 들어, 85%)을 초과하지만, 표 2에서 전체 전압 대비 기본주파수 성분을 가지는 전압의 함유율은 사전 설정된 함유율(예를 들어, 85%)을 초과하지 못한다. 따라서, 표 1에서 측정된 대지전압은 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단될 수 있다. 전술한 함유율에 기초하여 대지전압이 누전에 의해 발생된 것임을 판단하는 방법은 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.As mentioned above, referring back to Tables 1 and 2, in Table 1, the content of voltage having a fundamental frequency component relative to the total voltage exceeds a predetermined content (e.g., 85%), but in Table 2 the total voltage The content rate of the voltage having a contrast fundamental frequency component does not exceed a preset content rate (eg, 85%). Therefore, the ground voltage measured in Table 1 may be determined to be caused by the leakage of AC commercial power. The method of determining that the ground voltage is caused by an electric leakage based on the above-described content is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

누전 검출 장치(1000)는 고조파 성분별 전압에 기초하여, 전체 고조파 왜곡률(Total Harmonic Distortion) 및 고조파 성분별 왜곡률(Hormonic Distortion Factor)을 연산할 수 있다(S1106).The electrical leak detection apparatus 1000 may calculate a total harmonic distortion and a harmonic distortion factor based on the voltage for each harmonic component (S1106).

전체 고조파 왜곡률은 전술한 수학식 3에 의해 연산될 수 있다. 고조파 성분별 왜곡률은 전술한 수학식 4에 의해 연산될 수 있다. 전체 고조파 왜곡률 및 고조파 성분별 왜곡률이 높을수록 고조파 성분을 많이 포함하고 있음을 나타낸다. The total harmonic distortion can be calculated by the above equation (3). The distortion factor for each harmonic component may be calculated by Equation 4 described above. The higher the total harmonic distortion rate and the distortion rate for each harmonic component, the more harmonic components are included.

누전 검출 장치(1000)가 연산한 전체 고조파 왜곡률이 사전 설정된 왜곡률 미만이고, 고조파 성분변 왜곡률이 사전 설정된 왜곡률 미만인 경우에, 측정된 대지전압이 고조파의 영향이 적게 받은 것으로 판단될 수 있다. 측정된 대지전압이 고조파의 영향을 적게 받은 것으로 판단되는 경우, 측정된 대지전압에 기초하여 실효값, 함유율 및 제로 크로싱 횟수의 산정하여 대지전압이 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것임을 판단할 수 있는 정확도 및 신뢰도를 높일 수 있다.When the total harmonic distortion rate calculated by the ground fault detection apparatus 1000 is less than the preset distortion rate, and the harmonic component variation distortion rate is less than the preset distortion rate, it may be determined that the measured ground voltage is less affected by harmonics. If it is determined that the measured earth voltage is less affected by harmonics, it is possible to determine that the earth voltage is caused by the leakage of AC commercial power by calculating the effective value, the content rate and the number of zero crossings based on the measured earth voltage. Accuracy and reliability.

누전 검출 장치(1000)는 사전 설정된 시간(T1) 동안에 상기 디지털 값으로 변환된 대지전압이 영(Zero) 전압을 통과하는 제로 크로싱(Zero Crossing) 횟수를 산정할 수 있다(S1106). 여기서, 사전 설정된 시간(T1)은, AC 상용전원의 주기의 사전 설정된 정수배인 시간일 수 있다.The earth leakage detecting apparatus 1000 may calculate the number of zero crossings in which the ground voltage converted to the digital value passes the zero voltage during the preset time T1 (S1106). Here, the preset time T1 may be a time that is a preset integer multiple of the period of the AC commercial power source.

누전 검출 장치(1000)는 사전 설정된 시간(T1) 동안에, 대지전압의 극성이 변하는 경우에 상기 영(Zero) 전압을 통과하는 제로 크로싱 횟수를 산정할 수 있다.The earth leakage detecting apparatus 1000 may calculate the number of zero crossings that pass the zero voltage when the polarity of the ground voltage changes during the preset time T1.

누전 검출 장치(1000)가 산정한 제로 크로싱 횟수는 측정된 대지전압이 AC 상용전원의 전력주파수인 기본주파수 성분을 많이 함유하고 있고, 측정된 대지전압이 AC 상용전압의 누전에 의해 발생된 것으로 판단될 수 있다.The zero crossing count calculated by the ground fault detecting apparatus 1000 is determined that the measured ground voltage contains a lot of fundamental frequency components which are the power frequencies of the AC commercial power, and the measured ground voltage is caused by the leakage of the AC commercial voltage. Can be.

예를 들어, 사전 설정된 시간(T1)을 AC 상용전원의 주기의 5배로 설정할 수 있다. 이러한 경우에 AC 상용전원의 제로 크로싱 횟수는 10회이다. 측정된 대지전압의 제로 크로싱 횟수가 10회인 경우에는 대지전압은 60Hz 성분을 많이 함유하고 있고, 측정된 대지전압이 AC 상용전압의 누전에 의해 발생된 것으로 판단될 수 있다. 반면에, 측정된 대지전압의 제로 크로싱 횟수가 10회를 초과하는 경우에는 대지전압이 60Hz보다 큰 주파수성분을 많이 함유하고 있고, 이는 고조파의 영향 또는 기생전압에 의해 발생된 대지전압으로 판단될 수 있다.For example, the preset time T1 may be set to five times the period of the AC commercial power source. In this case, the number of zero crossings of the AC commercial power source is ten times. When the number of zero crossings of the measured earth voltage is 10, the earth voltage contains a large amount of 60 Hz, and it may be determined that the measured earth voltage is caused by the leakage of the AC commercial voltage. On the other hand, when the number of zero crossings of the measured earth voltage exceeds 10 times, the earth voltage contains a lot of frequency components larger than 60 Hz, which can be judged as the earth voltage generated by the effects of harmonics or parasitic voltages. have.

또한, 전술한 바와 같이, 도 7을 다시 참조하면, 측정된 대지전압이 전력주파수인 60Hz 파형과 유사하지만, 함유율이 사전 설정된 함유율(예를 들어, 85%)미만인 경우에 해당하여 대지전압이 누전에 의해 발생된 것이 아닌 기생전압에 의해 발생된 것으로 판단될 수 있다. 도 8을 다시 참조하면, 측정된 대지전압이 함유율이 사전 설정된 함유율(예를 들어, 85%)를 초과하지만, 전력주파수인 60Hz 파형과 유사하지 않으며, 사절 설정된 시간(T1) 동안에 AC 상용전원의 제로 크로싱 횟수를 대지전압의 제로 크로싱 횟수가 초과하여, 고조파의 영향 또는 기생전압에 의해 발생된 대지전압으로 판단될 수 있다.In addition, as described above, referring back to FIG. 7, the ground voltage is shorted when the measured ground voltage is similar to the 60 Hz waveform which is the power frequency, but the content is less than a predetermined content (eg, 85%). It may be determined that it is caused by a parasitic voltage rather than by a. Referring back to FIG. 8, although the measured earth voltage exceeds a preset content rate (eg, 85%), it does not resemble a 60 Hz waveform, which is a power frequency, and the AC commercial power supply for the trimmed time T1. Since the number of zero crossings exceeds the number of zero crossings of the ground voltage, it may be determined as the ground voltage generated by the influence of harmonics or a parasitic voltage.

전술한 제로 크로싱 횟수에 기초하여 대지전압이 AC 상용전압의 누전에 의해 발생된 것임을 판단하는 방법은 예시일 뿐이며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The method of determining that the ground voltage is caused by the leakage of the AC commercial voltage based on the number of zero crossings described above is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

누전 검출 장치(1000)는 사전 설정된 시간(T1) 동안에 상기 측정된 대지전압에 고조파에 의한 디스토션(Distortion)이 발생한 횟수인 디스토션 횟수를 산정할 수 있다(S1108). 여기서, 사전 설정된 시간(T1)은, AC 상용전원의 주기의 사전 설정된 정수배인 시간일 수 있다.The electrical leak detecting apparatus 1000 may calculate the number of distortions, which is the number of distortions caused by harmonics in the measured ground voltage during the preset time T1 (S1108). Here, the preset time T1 may be a time that is a preset integer multiple of the period of the AC commercial power source.

누전 검출 장치(1000)가 디스토션 횟수를 산정하는 구체적인 방법에 대해 도 31 및 도 32를 참조하여 설명한다.A detailed method of calculating the number of distortions by the ground fault detecting apparatus 1000 will be described with reference to FIGS. 31 and 32.

도 31은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스토션 횟수를 산정하는 방법을 설명한 예시이다.31 is an illustration for explaining a method for calculating the number of distortions according to another embodiment of the present invention.

도 31을 참조하면, 누전 검출 장치(1000)는 샘플링하여 변환된 제1 대지전압의 디지털 값과 다음 샘플링 주기 이후에 샘플링하여 변환된 제2 대지전압의 디지털 값의 제1 변화량의 극성 및 제2 대지전압의 디지털 값과 다음 샘플링 주기 이후에 샘플링하여 변환된 제3 대지전압의 디지털 값의 제2 변화량의 극성이 다른 경우에 고조파에 의한 디스토션(Distortion)이 발생한 것으로 판단하여 디스토션 횟수를 산정할 수 있다. 예를 들어, 제1 대지전압의 디지털 값이 50mV이고 다음 샘플링 된 제2 대지전압의 디지털 값이 53mV인 경우에 제1 변화량은 (+)3mV로 극성이 양수이다. 다음 샘플링 된 제3 대지전압의 디지털 값이 52mV 인 경우에 제2 변화량은 (-)1mV로 극성이 음수이다. 이러한 경우에, 제1 변화량의 극성과 제2 변화량의 극성이 다른 경우에 해당하며, 고조파에 의한 디스토션이 발생한 것으로 판단하고, 디스토션의 횟수를 산정할 수 있다. Referring to FIG. 31, the earth leakage detecting apparatus 1000 may include a polarity and a second polarity of the first change amount of the digital value of the first earth voltage sampled and converted and the digital value of the second earth voltage sampled and converted after the next sampling period. When the digital value of the ground voltage and the polarity of the second change amount of the digital value of the third ground voltage converted by sampling after the next sampling period are different from each other, it is determined that the distortion occurs due to harmonics, and the number of distortions can be calculated. have. For example, when the digital value of the first ground voltage is 50 mV and the digital value of the next sampled second ground voltage is 53 mV, the first change amount is positive (+) 3 mV and the polarity is positive. When the digital value of the next sampled third ground voltage is 52mV, the second change amount is negative (-) 1mV and the polarity is negative. In this case, the polarity of the first change amount and the polarity of the second change amount are different, and it is determined that distortion due to harmonics has occurred, and the number of distortions can be calculated.

도 32은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스토션 횟수를 산정하는 방법에 대한 흐름도이다.32 is a flowchart illustrating a method of calculating the number of distortions according to another embodiment of the present invention.

도 32를 참조하면, 누전 검출 장치(1000)는 제1 변화량의 극성과 제2 변화량의 극성이 다른 경우, 디스토션 횟수를 1회 산정할 수 있다. 사전 설정된 시간(T1) 동안에 총 산정된 디스토션 횟수가 사전 설정된 디스토션 횟수 미만인 경우에, 측정된 대지전압는 고조파의 영향을 적게 받은 것으로 판단한다. 측정된 대지전압이 고조파의 영향을 적게 받은 것으로 판단되는 경우, 측정된 대지전압에 기초하여 실효값, 함유율 및 제로 크로싱 횟수의 산정하여 대지전압이 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것임을 판단할 수 있는 정확도 및 신뢰도를 높일 수 있다.Referring to FIG. 32, the earth leakage detecting apparatus 1000 may calculate the number of distortions once when the polarity of the first change amount and the polarity of the second change amount are different. When the total number of distortions calculated during the preset time T1 is less than the preset number of distortions, it is determined that the measured ground voltage is less affected by harmonics. If it is determined that the measured earth voltage is less affected by harmonics, it is possible to determine that the earth voltage is caused by the leakage of AC commercial power by calculating the effective value, the content rate and the number of zero crossings based on the measured earth voltage. Accuracy and reliability.

누전 검출 장치(1000)는 대지전압의 실효값, 전압 함유율, 전체 고조파 왜곡률, 고조파 성분별 왜곡률, 제로 크로싱 횟수 및 디스토션 횟수에 적어도 어느 하나에 기초하여, 대지전압을 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단하고, 판단된 결과에 기초하여 대지전압을 측정한 지역을 누전 의심 구역으로 판단할 수 있다.The earth leakage detection device 1000 generates the earth voltage by the leakage of the AC commercial power supply based on at least one of the effective value of the earth voltage, the voltage content rate, the total harmonic distortion rate, the distortion rate for each harmonic component, the number of zero crossings, and the number of distortions. Based on the determined result, the area where the earth voltage is measured may be determined as a suspected short circuit area.

누전 검출 장치(1000)는 대지전압의 실효값이 사전 설정된 문턱 전압값을 초과하는지 판단한다(S1109).The earth leakage detecting apparatus 1000 determines whether the effective value of the ground voltage exceeds a preset threshold voltage value (S1109).

누전 검출 장치(1000)는 대지전압의 실효값이 사전 설정된 문턱 전압값을 초과하는 경우에, 전압 함유율이 사전 설정된 전압 함유율을 초과하는지 판단한다(S1110)The earth leakage detecting apparatus 1000 determines whether the voltage content exceeds the preset voltage content when the effective value of the ground voltage exceeds a preset threshold voltage value (S1110).

누전 검출 장치(1000)는 전압 함유율이 사전 설정된 전압 함유율을 초과하는 경우에, 전체 고조파 왜곡률이 사전 설정된 전체 고조파 왜곡률 미만인지 판단한다(S1111).When the voltage content rate exceeds the preset voltage content rate, the earth leakage detecting apparatus 1000 determines whether the total harmonic distortion rate is less than the preset total harmonic distortion rate (S1111).

누전 검출 장치(1000)는 전체 고조파 왜곡률이 사전 설정된 전체 고조파 왜곡률 미만인 경우에, 고조파 성분별 왜곡률이 사전 설정된 고조파 성분별 왜곡률 미만인지 판단한다(S1112).When the total harmonic distortion rate is less than the preset total harmonic distortion rate, the earth leakage detecting apparatus 1000 determines whether the distortion rate for each harmonic component is less than the preset distortion rate for each harmonic component (S1112).

누전 검출 장치(1000)는 고조파 성분별 왜곡률이 사전 설정된 고조파 성분별 왜곡률 미만인 경우에, 제로 크로싱 횟수가 사전 설정된 횟수와 일치하는지 판단한다(S1113).The earth leakage detecting apparatus 1000 determines whether the number of zero crossings corresponds to a preset number of times when the distortion rate of each harmonic component is less than the preset distortion rate of each harmonic component (S1113).

누전 검출 장치(1000)는 제로 크로싱 횟수가 사전 설정된 횟수와 일치하는 경우에, 디스토션의 횟수가 사전 설정된 횟수 미만인지 판단한다(S1114).When the number of zero crossings coincides with a preset number of times, the earth leakage detecting apparatus 1000 determines whether the number of distortions is less than the preset number of times (S1114).

누전 검출 장치(1000)는 디스토션의 횟수가 사전 설정된 횟수 미만인 경우에, 대지전압을 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단한다(S1115).When the number of distortions is less than the preset number of times, the ground fault detecting apparatus 1000 determines that the ground voltage is caused by a short circuit of the AC commercial power supply (S1115).

전술한 누전 의심 구역을 판단하는 방법은 예시일 뿐이며. 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The above-described method of determining the suspected short circuit area is merely an example. The present disclosure is not limited thereto.

도 36는 본 발명의 다른 실시예에 따른 누전점을 판정하는 방법에 대한 흐름도이다.36 is a flowchart illustrating a method of determining a ground fault point according to another exemplary embodiment of the present invention.

전력선 PEN에서 측정된 대지전압이 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단하면, 누전 검출 장치(1000)는 대지전압을 측정한 전력선 PEN 지중에 매설된 전력선의 경로를 따라가며 전력선에서 실제 누전이 일어난 지점을 누전점으로 판단할 수 있다.If it is determined that the ground voltage measured at the power line PEN is caused by the leakage of the AC commercial power supply, the ground fault detecting apparatus 1000 follows the path of the power line embedded in the power line PEN ground measuring the ground voltage, and the actual ground fault is The point of occurrence can be judged as a short circuit point.

먼저, 누전 검출 장치(1000)는 탐사 전류 발생 장치로부터 발생되는 자계 신호를 수신할 수 있다(S1201).First, the ground fault detecting apparatus 1000 may receive a magnetic field signal generated from the sensing current generating device (S1201).

전술한 바와 같이, 탐사 전류 발생 장치는 누전 의심 구역 내의 전력선 및 중선선에 전류 신호를 주입하고, 전력선 및 중선선에 흐르는 탐사 전류에 의해 발생되는 자계 신호를 지상에서 누전 검출 장치(1000)가 수신할 수 있다.As described above, the detection current generating device injects a current signal to the power line and the center line in the suspected short circuit area, the earth leakage detection device 1000 receives a magnetic field signal generated by the detection current flowing through the power line and the center line. can do.

누전 검출 장치(1000)는 수신된 자계 신호에 기초하여 누전 의심 구역에 매설된 전력선의 경로를 탐색할 수 있다(S1202).The earth leakage detecting apparatus 1000 may search for the path of the power line embedded in the suspected earth leakage region based on the received magnetic field signal (S1202).

예를 들어, 누전 검출 장치(1000)는 자계 신호 크기가 최대점인 지점을 매설된 전력선 경로로 판단할 수 있다. 또한, 누전 검출 장치(1000)는 자계 신호 극성에 기초하여 전력선이 매설된 경로의 방향을 탐색할 수 있다.For example, the ground fault detecting apparatus 1000 may determine a point where the magnetic field signal magnitude is the maximum point as an embedded power line path. In addition, the ground fault detecting apparatus 1000 may search for the direction of the path in which the power line is embedded based on the magnetic field signal polarity.

누전 검출 장치(1000)는 누전 검출 전압 신호 발생 장치로부터 발생되는 누전 검출 전압 신호를 수신할 수 있다(S1203).The electrical leak detecting apparatus 1000 may receive an electrical leak detecting voltage signal generated from the electrical leak detecting voltage signal generator (S1203).

전술한 바와 같이, 누전 검출 전압 신호 발생 장치는 DC 펄스 전압인 누전 검출 전압 신호를 전력선에 전송한다. 전력선이 누전되는 경우에, AC 상용전원에 누전 검출 전압 신호가 포함되어 대지전압이 측정된다. 누전 검출 장치(1000)에 의해 측정된 대지전압은 고조파 성분도 포함하고 있어서, 대지전압에서 펄스 전압 성분이 누전 검출 전압 신호인지 고조파 성분인지 판단하기 어렵다. 따라서, 탐사 전류 발생 장치에서 탐사 전류를 전송하는 시간에서 사전 설정된 시간 이후에 누전 검출 전압 신호 발생 장치에서 누전 검출 전압 신호를 전송한다. 누전 검출 장치(1000)는 수신한 탐사 전류에 의해 발생된 자계 신호를 수신한 시간에 기초하여, 사전 설정된 시간 이후에 측정된 대지전압에서 펄스 전압 성분을 누전 검출 전압 신호로 검출할 수 있다.As described above, the earth leakage detection voltage signal generator transmits the earth leakage detection voltage signal, which is a DC pulse voltage, to the power line. When the power line is shorted, the ground fault detection voltage signal is included in the AC commercial power supply to measure the ground voltage. Since the ground voltage measured by the ground fault detection apparatus 1000 also includes harmonic components, it is difficult to determine whether the pulse voltage component is a ground fault detection voltage signal or a harmonic component in the ground voltage. Therefore, the earth leakage detection voltage signal generator transmits the earth leakage detection voltage signal after a predetermined time from the time at which the detection current generator transmits the detection current. The ground fault detecting apparatus 1000 may detect a pulse voltage component as a ground fault detection voltage signal from a ground voltage measured after a predetermined time, based on a time when the magnetic field signal generated by the received sensing current is received.

누전 검출 장치(1000)는 누전 검출 전압 신호의 수신 여부에 따라 논리값을 설정할 수 있다(S1204).The earth leakage detecting apparatus 1000 may set a logic value according to whether the earth leakage detection voltage signal is received (S1204).

누전 검출 장치(1000)는 설정된 논리값과 누전 검출 전압 신호 발생 장치에서 발생시킨 누전 검출 전압 신호의 논리값과 일치하는지 판단할 수 있다(S1205).The electrical leak detecting apparatus 1000 may determine whether the set logic value coincides with a logic value of the electrical leak detecting voltage signal generated by the electrical leak detecting voltage signal generator (S1205).

누전 검출 장치(1000)는 설정된 논리값과 누전 검출 전압 신호의 논리값과 일치하는 경우에, 누전 검출 전압 신호의 크기가 최대값을 가지는 지점을 누전점으로 판단할 수 있다(S1206).When the ground fault detection apparatus 1000 is identical to the set logic value and the logic value of the ground fault detection voltage signal, the ground fault detection apparatus 1000 may determine a point at which the magnitude of the ground fault detection voltage signal has the maximum value as the ground fault point (S1206).

누전 검출 장치(1000)는 누전 검출 전압 신호의 크기가 최대값을 가지면 누전 검출 전압 신호를 수신한 지점을 누전점으로 판단할 수 있다(S1207).If the earth leakage detection voltage signal has a maximum value, the earth leakage detecting apparatus 1000 may determine a point at which the earth leakage detection voltage signal is received as the earth leakage point (S1207).

본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 정보 및 신호들이 임의의 다양한 상이한 기술들 및 기법들을 이용하여 표현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 위의 설명에서 참조될 수 있는 데이터, 지시들, 명령들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 입자들, 광학장들 또는 입자들, 또는 이들의 임의의 결합에 의해 표현될 수 있다.Those skilled in the art will appreciate that information and signals may be represented using any of a variety of different technologies and techniques. For example, data, instructions, instructions, information, signals, bits, symbols, and chips that may be referenced in the above description may include voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, optical fields. Or particles, or any combination thereof.

본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 여기에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 프로세서들, 수단들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, (편의를 위해, 여기에서 "소프트웨어"로 지칭되는) 다양한 형태들의 프로그램 또는 설계 코드 또는 이들 모두의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 호환성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 이들의 기능과 관련하여 위에서 일반적으로 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 특정한 애플리케이션 및 전체 시스템에 대하여 부과되는 설계 제약들에 따라 좌우된다. 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 각각의 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수 있으나, 이러한 구현 결정들은 본 개시의 범위를 벗어나는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.One of ordinary skill in the art of the disclosure will appreciate that the various illustrative logical blocks, modules, processors, means, circuits and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein may be implemented in electronic hardware, It will be appreciated that for purposes of the present invention, various forms of program or design code, or combinations thereof, may be implemented. To clearly illustrate this interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware or software depends on the particular application and design constraints imposed on the overall system. One skilled in the art of the present disclosure may implement the described functionality in various ways for each particular application, but such implementation decisions should not be interpreted as causing a departure from the scope of the present disclosure.

여기서 제시된 다양한 실시예들은 방법, 장치, 또는 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 사용한 제조 물품(article)으로 구현될 수 있다. 용어 "제조 물품"은 임의의 컴퓨터-판독가능 장치로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램, 캐리어, 또는 매체(media)를 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터-판독가능 매체는 자기 저장 장치(예를 들면, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립, 등), 광학 디스크(예를 들면, CD, DVD, 등), 스마트 카드, 및 플래쉬 메모리 장치(예를 들면, EEPROM, 카드, 스틱, 키 드라이브, 등)를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 여기서 제시되는 다양한 저장 매체는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 장치 및/또는 다른 기계-판독가능한 매체를 포함한다. 용어 "기계-판독가능 매체"는 명령(들) 및/또는 데이터를 저장, 보유, 및/또는 전달할 수 있는 무선 채널 및 다양한 다른 매체를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. The various embodiments presented herein may be embodied in a method, apparatus, or article of manufacture using standard programming and / or engineering techniques. The term "article of manufacture" includes a computer program, carrier, or media accessible from any computer-readable device. For example, computer-readable media may include magnetic storage devices (eg, hard disks, floppy disks, magnetic strips, etc.), optical discs (eg, CDs, DVDs, etc.), smart cards, and flash memory. Devices, such as, but not limited to, EEPROM, cards, sticks, key drives, and the like. In addition, various storage media presented herein include one or more devices and / or other machine-readable media for storing information. The term “machine-readable medium” includes, but is not limited to, wireless channels and various other media capable of storing, retaining, and / or delivering instruction (s) and / or data.

제시된 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조는 예시적인 접근들의 일례임을 이해하도록 한다. 설계 우선순위들에 기반하여, 본 개시의 범위 내에서 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조가 재배열될 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 첨부된 방법 청구항들은 샘플 순서로 다양한 단계들의 엘리먼트들을 제공하지만 제시된 특정한 순서 또는 계층 구조에 한정되는 것을 의미하지는 않는다.It is to be understood that the specific order or hierarchy of steps in the processes presented is an example of exemplary approaches. Based upon design priorities, it is understood that the specific order or hierarchy of steps in the processes may be rearranged within the scope of the present disclosure. The accompanying method claims present elements of the various steps in a sample order, but are not meant to be limited to the specific order or hierarchy presented.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 개시는 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present disclosure. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the present disclosure. Thus, the present disclosure should not be limited to the embodiments presented herein but should be construed in the broadest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims (11)

대지전압을 측정하는 대지전압 측정부;
상기 측정된 대지전압을 샘플링하여 디지털 값으로 변환하는 ADC부;
상기 디지털 값으로 변환된 대지전압의 실효값을 연산하는 실효값 연산부;
상기 변환된 대지전압의 실효값에 기초하여, 상기 측정된 대지전압을 푸리에 변환하여 기본주파수―AC 상용전원의 전력주파수―의 정수배인 고조파 성분별 전압을 연산하는 푸리에 변환부;
상기 고조파 성분별 전압에 기초하여, 상기 고조파 성분별 전압을 합산한 전압 대비 기본주파수에 대한 전압 함유율을 연산하는 함유율 연산부;
상기 고조파 성분별 전압에 기초하여, 전체 고조파 왜곡률(Total Harmonic Distortion) 및 고조파 성분별 왜곡률(Hormonic Distortion Factor)을 연산하는 고조파 왜곡률 연산부;
사전 설정된 시간(T1) 동안에 상기 디지털 값으로 변환된 대지전압이 영(Zero) 전압을 통과하는 제로 크로싱(Zero Crossing) 횟수를 산정하는 제로 크로싱 산정부; 및
상기 변환된 대지전압의 실효값, 상기 전압 함유율, 상기 전체 고조파 왜곡률, 상기 고조파 성분별 왜곡률 및 상기 제로 크로싱 횟수에 적어도 어느 하나에 기초하여, 상기 대지전압을 상기 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단하고, 상기 판단된 결과에 기초하여 상기 대지전압을 측정한 지역을 누전 의심 구역으로 판단하는 누전 의심 구역 판단부;
를 포함하는,
누전 검출 장치.
A ground voltage measuring unit measuring ground voltage;
An ADC unit for sampling the measured ground voltage and converting the measured ground voltage into a digital value;
An effective value calculator configured to calculate an effective value of the ground voltage converted into the digital value;
A Fourier transform unit for performing a Fourier transform on the measured ground voltage based on the effective value of the converted ground voltage to calculate a harmonic component-specific voltage that is an integer multiple of a fundamental frequency—the power frequency of an AC commercial power source;
A content rate calculator for calculating a voltage content ratio of the fundamental frequency to a voltage obtained by summing the voltages of the harmonic components based on the voltage for each harmonic component;
A harmonic distortion calculator for calculating a total harmonic distortion and a harmonic distortion factor based on the voltages of the harmonic components;
A zero crossing calculation unit for calculating the number of zero crossings in which the ground voltage converted into the digital value passes through a zero voltage during a preset time T1; And
The ground voltage is generated by the leakage of the AC commercial power based on at least one of an effective value of the converted ground voltage, the voltage content rate, the total harmonic distortion rate, the distortion rate for each harmonic component, and the number of zero crossings. A ground fault suspect zone determining unit configured to determine a ground fault suspect area based on the result of the determination and determining the ground voltage;
Including,
Earth leakage detection device.
제 1항에 있어서,
상기 사전 설정된 시간(T1)은,
상기 AC 상용전원의 주기의 사전 설정된 정수배인 시간인,
누전 검출 장치.
The method of claim 1,
The preset time T1 is
A time that is a preset integer multiple of the period of the AC commercial power source,
Earth leakage detection device.
제 1항에 있어서,
상기 ADC부로부터 상기 사전 설정된 시간(T1)에 포함되는 샘플 각각에 대해서 상기 디지털 값으로 변환된 대지전압에 기초하여 대지전압의 변화량의 극성이 변경되는 디스토션 횟수를 산정하는 디스토션 산정부;
를 더 포함하고, 그리고
상기 누전 의심 구역 판단부는,
상기 변환된 대지전압의 실효값, 상기 전압 함유율, 상기 전체 고조파 왜곡률, 상기 고조파 성분별 왜곡률, 상기 제로 크로싱 횟수 및 상기 디스토션 횟수에 적어도 어느 하나에 기초하여 누전 의심 구역을 판단하는,
누전 검출 장치.
The method of claim 1,
A distortion calculation unit for calculating the number of distortions for which the polarity of the change amount of the ground voltage is changed based on the ground voltage converted into the digital value for each sample included in the preset time T1 from the ADC unit;
More, and
The short circuit suspected area determination unit,
Determining a suspected short circuit area based on at least one of an effective value of the converted ground voltage, the voltage content rate, the total harmonic distortion rate, the distortion rate for each harmonic component, the number of zero crossings, and the number of distortions;
Earth leakage detection device.
제 3항에 있어서,
상기 디스토션 산정부는,
상기 샘플링하여 변환된 제1 대지전압의 디지털 값과 다음 샘플링 주기 이후에 샘플링하여 변환된 제2 대지전압의 디지털 값의 제1 변화량의 극성 및 상기 제2 대지전압의 디지털 값과 다음 샘플링 주기 이후에 샘플링하여 변환된 제3 대지전압의 디지털 값의 제2 변화량의 극성이 다른 경우에 고조파에 의한 디스토션(Distortion)이 발생한 것으로 판단하여 상기 디스토션 횟수를 산정하는,
누전 검출 장치.
The method of claim 3, wherein
The distortion calculation unit,
After the digital value of the first ground voltage sampled and converted and the next sampling period, the polarity of the first change amount of the digital value of the second ground voltage sampled and converted and after the digital value of the second ground voltage and the next sampling period Calculating the number of distortions by determining that distortion occurs due to harmonics when the polarity of the second change amount of the digital value of the third earth voltage sampled and converted is different;
Earth leakage detection device.
제 1항에 있어서,
상기 대지전압 측정부는,
지표면 상의 임의의 지점인 측정점 a와 연결되는 전극;
상기 측정점 a와 상이한 지표면 상의 임의의 지점인 측정점 b와 연결되는 전극;
상기 측정점 a 및 상기 측정점 b 사이와 병렬로 연결된 저항 어레이; 및
상기 저항 어레이 양단 사이의 전압을 측정하는 전압 측정부;
를 포함하는 누전 검출 장치.
The method of claim 1,
The ground voltage measuring unit,
An electrode connected to measurement point a, which is an arbitrary point on the ground surface;
An electrode connected to a measuring point b which is an arbitrary point on the earth's surface different from the measuring point a;
An array of resistors connected in parallel with the measuring point a and the measuring point b; And
A voltage measuring unit measuring a voltage between both ends of the resistor array;
Leakage detection device comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 제로 크로싱 산정부는,
상기 사전 설정된 시간(T1) 동안에, 상기 대지전압의 극성이 변하는 경우에 상기 영(Zero) 전압을 통과하는 제로 크로싱 횟수를 산정하는,
누전 검출 장치.

The method of claim 1,
The zero crossing mountain unit,
During the preset time T1, when the polarity of the ground voltage changes, the number of zero crossings passing through the zero voltage is calculated.
Earth leakage detection device.

제 1항에 있어서,
상기 누전 의심 구역 판단부는,
상기 변환된 대지전압의 실효값이 사전 설정된 문턱 전압값을 초과하고, 상기 전압 함유율이 사전 설정된 전압 함유율을 초과하고, 상기 전체 고조파 왜곡률이 사전 설정된 전체 고조파 왜곡률 미만이고, 상기 고조파 성분별 왜곡률이 사전 설정된 고조파 성분별 왜곡률 미만이고, 상기 제로 크로싱 횟수가 사전 설정된 횟수와 일치하는 경우에, 상기 대지전압을 상기 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단하는,
누전 검출 장치.
The method of claim 1,
The short circuit suspected area determination unit,
The effective value of the converted ground voltage exceeds a preset threshold voltage value, the voltage content exceeds a preset voltage content, the total harmonic distortion is less than a preset total harmonic distortion, and the distortion rate for each harmonic component is preset. Determining that the ground voltage is caused by the leakage of the AC commercial power, when the distortion rate for each harmonic component is less than the set harmonic component and the number of zero crossings coincides with a preset number of times,
Earth leakage detection device.
제 3항에 있어서,
상기 누전 의심 구역 판단부는,
상기 변환된 대지전압의 실효값이 사전 설정된 문턱 전압값을 초과하고, 상기 전압 함유율이 사전 설정된 전압 함유율을 초과하고, 상기 전체 고조파 왜곡률이 사전 설정된 전체 고조파 왜곡률 미만이고, 상기 고조파 성분별 왜곡률이 사전 설정된 고조파 성분별 왜곡률 미만이고, 상기 제로 크로싱 횟수가 사전 설정된 횟수와 일치하고, 상기 디스토션의 횟수가 사전 설정된 횟수 미만인 경우에, 상기 대지전압을 상기 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단하는,
누전 검출 장치.
The method of claim 3, wherein
The short circuit suspected area determination unit,
The effective value of the converted ground voltage exceeds a preset threshold voltage value, the voltage content exceeds a preset voltage content, the total harmonic distortion is less than a preset total harmonic distortion, and the distortion rate for each harmonic component is preset. Determining that the ground voltage is caused by a short circuit of the AC commercial power when the distortion rate for each harmonic component is less than the set harmonic component, the number of zero crossings corresponds to a preset number, and the number of distortions is less than a preset number.
Earth leakage detection device.
제 1항에 있어서,
자계 센서를 포함하여 누전점 탐사를 위해 탐사 전류 발생 장치로부터 발생되는 자계 신호를 수신하는 자계 신호 수신부;
상기 자계 신호로부터 사전 설정된 시간 이후에 수신되는 펄스 전압 성분을 누전 검출 전압 신호 발생 장치로부터 발생되는 누전 검출 전압 신호로 판단하는 누전 검출 전압 신호 수신부;
상기 자계 신호의 크기가 최대점인 지점에 기초하여 상기 누전 의심 구역에 매설된 전력선의 경로를 판단하는 전력선 매설 경로 탐색부; 및
상기 누전 검출 전압 신호의 크기에 기초하여 상기 매설된 전력선의 누전점을 판단하는 누전점 판단부;
를 더 포함하는,
누전 검출 장치.
The method of claim 1,
A magnetic field signal receiving unit including a magnetic field sensor to receive a magnetic field signal generated from an exploration current generating device for an earth leakage point exploration;
A ground fault detection voltage signal receiver for determining a pulse voltage component received after a predetermined time from the magnetic field signal as a ground fault detection voltage signal generated from a ground fault detection voltage signal generator;
A power line embedding path searching unit that determines a path of a power line embedded in the suspected short circuit region based on a point where the magnitude of the magnetic field signal is the maximum point; And
An electrical leak point determining unit configured to determine an electrical leak point of the embedded power line based on a magnitude of the electrical leak detection voltage signal;
Further comprising,
Earth leakage detection device.
제 9항에 있어서,
상기 누전점 판단부는,
상기 누전 검출 전압 신호의 수신여부에 따라 논리값을 설정하고, 상기 설정된 논리값과 상기 누전 검출 전압 신호 발생 장치에서 발생시킨 상기 누전 검출 전압 신호의 논리값과 일치하고 상기 누전 검출 전압 신호의 크기가 최대값을 가지는 지점을 누전점으로 판단하는,
누전 검출 장치.

The method of claim 9,
The earth leakage point determination unit,
A logic value is set according to whether the ground fault detection voltage signal is received. The logic value corresponds to a logic value of the ground fault detection voltage signal generated by the ground fault detection voltage signal generator. Judging the point with the maximum value as the earth leakage point,
Earth leakage detection device.

누전 검출 방법에 있어서,
대지전압을 측정하는 단계;
상기 측정된 대지전압을 샘플링하여 디지털 값으로 변환하는 단계;
상기 디지털 값으로 변환된 대지전압의 실효값을 연산하는 단계;
상기 변환된 대지전압의 실효값에 기초하여 상기 측정된 대지전압을 푸리에 변환하여 기본주파수―AC 상용전원의 전력주파수―의 정수배인 고조파 성분별 전압을 연산하는 단계;
상기 고조파 성분별 전압에 기초하여, 상기 고조파 성분별 전압을 합산한 전압 대비 기본주파수에 대한 전압 함유율을 연산하는 단계;
상기 고조파 성분별 전압에 기초하여, 전체 고조파 왜곡률(Total Harmonic Distortion) 및 고조파 성분별 왜곡률(Hormonic Distortion Factor)을 연산하는 단계;
사전 설정된 시간(T1) 동안에 상기 디지털 값으로 변환된 대지전압이 영(Zero) 전압을 통과하는 제로 크로싱(Zero Crossing) 횟수를 산정하는 단계; 및
상기 변환된 대지전압의 실효값, 상기 전압 함유율, 상기 전체 고조파 왜곡률, 상기 고조파 성분별 왜곡률 및 상기 제로 크로싱 횟수에 적어도 어느 하나에 기초하여, 상기 대지전압을 상기 AC 상용전원의 누전에 의해 발생된 것으로 판단하고, 상기 판단된 결과에 기초하여 상기 대지전압을 측정한 지역을 누전 의심 구역으로 판단하는 단계;
를 포함하는 누전 검출 방법.
In the short circuit detection method,
Measuring a ground voltage;
Sampling the measured ground voltage and converting the measured ground voltage into a digital value;
Calculating an effective value of the ground voltage converted into the digital value;
Calculating a voltage for each harmonic component that is an integer multiple of a fundamental frequency—a power frequency of an AC commercial power source—by Fourier transforming the measured ground voltage based on the effective value of the converted ground voltage;
Calculating a voltage content ratio of a fundamental frequency to a voltage obtained by summing the voltages of the harmonic components based on the voltages of the harmonic components;
Calculating a total harmonic distortion and a harmonic distortion factor based on the voltage for each harmonic component;
Calculating a number of zero crossings during which a ground voltage converted to the digital value passes a zero voltage for a preset time T1; And
The ground voltage is generated by the leakage of the AC commercial power based on at least one of an effective value of the converted ground voltage, the voltage content rate, the total harmonic distortion rate, the distortion rate for each harmonic component, and the number of zero crossings. Determining that the area of the ground voltage is measured as a suspected short circuit based on the determined result;
Earth leakage detection method comprising a.
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